Aprovechando el poder de la evolución

El poder de la evolución se revela a través de la diversidad de la vida. Los galardonados con el Premio Nobel de Química 2018 pudieron controlar la evolución y la utilizaron para fines que brindan un mayor beneficio para la humanidad. Las enzimas producidas a través de la evolución dirigida se utilizan para fabricar desde biocombustibles hasta productos farmacéuticos. Los anticuerpos evolucionados utilizando un método llamado presentación de fagos pueden combatir enfermedades autoinmunes y, en algunos casos, curar el cáncer metastásico.
El principio subyacente para la evolución dirigida de enzimas. Después de algunos ciclos de evolución dirigida, una enzima puede ser miles de veces más efectiva. Créditos: Nobel Foundation.

Desde que surgieron las primeras formas de la vida hace unos 3.700 millones de años, casi todas las grietas de la Tierra se han llenado de diferentes organismos. La vida se ha extendido a las aguas termales, los océanos profundos y los desiertos secos, todo porque la evolución ha resuelto una serie de problemas químicos. Las herramientas químicas de la vida, las proteínas, se han optimizado, cambiado y renovado, creando una diversidad increíble.

Los galardonados con el Premio Nobel de Química de este año se han inspirado en el poder de la evolución y han utilizado los mismos principios (cambio genético y selección) para desarrollar proteínas que resuelvan los problemas químicos de la humanidad. La mitad del Premio Nobel de Química de este año se otorga a Frances H. Arnold. En 1993, realizó la primera evolución dirigida de enzimas, son proteínas que catalizan reacciones químicas.

Desde entonces, ella ha refinado los métodos que ahora se usan habitualmente para desarrollar nuevos catalizadores. Los usos de las enzimas de Frances Arnold incluyen la fabricación más respetuosa con el medio ambiente de sustancias químicas, como productos farmacéuticos, y la producción de combustibles renovables para un sector de transporte más ecológico.

La otra mitad del Premio Nobel de Química de este año es compartida por George P. Smith y Sir Gregory P. Winter. En 1985, George Smith desarrolló un método elegante conocido como exhibición de fagos, donde un bacteriófago, un virus que infecta a las bacterias, puede usarse para desarrollar nuevas proteínas. Gregory Winter usó la exhibición de fagos para la evolución dirigida de anticuerpos, con el objetivo de producir nuevos productos farmacéuticos. El primero basado en este método, el adalimumab, fue aprobado en 2002 y se usa para la artritis reumatoide, la psoriasis y las enfermedades inflamatorias del intestino. Desde entonces, la presentación en fagos ha producido anticuerpos que pueden neutralizar toxinas, contrarrestar enfermedades autoinmunes y curar el cáncer metastásico.

Estamos en los primeros días de la revolución de la evolución dirigida que, de muchas maneras diferentes, está trayendo y traerá el mayor beneficio para la humanidad.

Referencias: