Un genetista que ganó el Nobel por divertirse

Martin Chalfie diseñó el experimento que le llevaría a ganar el Premio Nobel de Química 2008 no porque esperara hacer un gran descubrimiento o desarrollar algo novedoso, ni siquiera porque realmente fuera necesario. Simplemente lo hizo porque pensó que sería algo muy divertido.

Todo comenzó poco después del medio día del martes 25 de abril de 1989 , escribió Chalfie en su discurso de aceptación del Premio Nobel. Ese día, durante un seminario, Chalfie escuchó hablar sobre cómo medusas y animales similares pueden producir luz un fenómeno conocido como bioluminiscencia gracias a que contienen una proteína fluorescente.

Pronto Chalfie dejó de prestar atención al ponente mientras su mente viajaba a mil por hora: ¿Qué pasaría si se pudiera usar esa proteína (llamada GFP o proteína verde fluorescente) como un marcador biológico? ¡Qué divertido sería convertir en seres fluorescentes a los pequeños gusanos con los que trabajaba en su laboratorio!

No imaginó entonces que el experimento que comenzó a diseñar en su cabeza durante aquel seminario le llevaría, dos décadas después, a ganar el Premio Nobel de Química junto con Osamu Shimomura y Roger Y. Tsien por el uso de la proteína GFP, que tiene la capacidad de absorber luz azul y emitir luz verde.

En el 64 Lindau Nobel Laureate Meeting, este año dedicado a la medicina o fisiología, Chalfie era uno de los 37 laureados Nobel que se reunieron con más de 600 destacados jóvenes investigadores procedentes de todo el mundo. Ahí tuve la oportunidad de charlar en exclusiva con Martin Chalfie sobre los eventos que le llevaron a desarrollar el trabajo que le otorgaría el máximo galardón del mundo científico y los resultados más recientes en su investigación, para tratar de comprender cómo funciona el sentido del tacto.

Pero antes: lectura y música

En sus conferencias y artículos, Martin Chalfie suele hacer citas de diversos libros, como en su discurso de aceptación del Premio Nobel donde, entre otras, mencionó una cita del libro Veinte mil leguas de viaje submarino de Julio Verne.

Leer es parte de mi vida, algo que siempre he disfrutado. Paso una buena parte de mi tiempo leyendo dice y sonríe de oreja a oreja . Leo cualquier tipo de cosas, incluso cosas horribles y basura , agrega mientras suelta una sonora carcajada en la entrevista.

Una de las maravillas de contar con todos estos medios electrónicos me muestra su smartphone con un guiño es que muchos libros del siglo XIX están disponibles como e-books para bajar gratuitamente. Hubo un momento, debe haber sido hace como unos 15 años, después de que había hecho el trabajo con la GFP, que de pronto decidí releer todos los libros de Julio Verne. Así que bajé todos sus libros y me los leí. Cuando llegué a Veinte mil leguas de viaje submarino fue fantástico, me encontré con una referencia a la bioluminiscencia y me dije: ‘Tienes que marcar esto’, y así periódicamente mantengo citas de las cosas que leo y ahora tengo algo así como una colección , continuó con su explicación el Nobel.

Martin Chalfie nació en Chicago, Estados Unidos el 15 de enero de 1947. Sus abuelos paternos y su abuelo materno fueron inmigrantes. Los primeros llegaron a Estados Unidos procedentes de un pequeño pueblo en la frontera rusa-polaca huyendo de la guerra ruso-japonesa. Su abuelo por parte de su madre nació en Rusia pero, siendo casi un recién nacido, emigró con sus padres de su tierra natal. La abuela materna de Chalfie, al igual que su madre, son originarias de Chicago. Su padre nació en 1910 en Cincinnati.

Mi padre fue un guitarrista profesional. Cuando tenía como 12 años me regaló una guitarra y fue mi maestro durante el primer año. Era un excelente profesor. Quería que aprendiera guitarra clásica y es algo que se quedó conmigo desde entonces. Llevo más de 50 años tocando y aunque no mejoro más es algo que realmente disfruto , me dice con gran orgullo y luego bajando la voz. Casi en un tono de confesión agrega: De hecho, traje mi guitarra a esta reunión y cuando tengo tiempo libre por la tarde toco y trato de componer alguna cosa .

Entonces, la música también es algo muy importante para usted, le comento.

Lo disfruto mucho, es una forma agradable de relajarme. También están mi esposa y mi hija Sarah, que recién se ha graduado de la universidad. Son una parte muy importante de mi vida. No estoy seguro de si esto otro que forma parte de mi vida tiene alguna influencia en mi trabajo en ciencia o no, pero definitivamente hacen mi vida mucho más feliz .

Al igual que Chalfie, su esposa, Tulle Hazelrigg, es investigadora en la Universidad de Columbia en Nueva York. Hazelrigg jugaría un papel muy importante en la historia de la GFP al lograr, en 1993, producir la primera proteína GFP de fusión, una quimera compuesta por fragmentos de dos proteínas diferentes. En este caso, a una proteína de interés cualquiera se le pega un fragmento de la proteína GFP, lo que vuelve fluorescente a la primera proteína y permite su estudio.

Puedes observar ?mucho al mirar

La investigación científica comienza con la observación. Mientras más podemos ver, más podemos investigar. De hecho, a menudo podemos identificar nuestro progreso en ciencia por nuestras mejoras a la imagenología , escribió Chalfie en su discurso de aceptación del Premio Nobel.

Fue durante su trabajo posdoctoral que Chalfie comenzó a trabajar con un pequeño gusano microscópico y transparente llamado Caenoharbitis elegans. Fue entonces también cuando comenzó a interesarse en estudiar gusanos mutantes insensibles al tacto.

En realidad, los gusanos son tan pequeños que la forma de tocarlos es rozándolos con un cabello de ceja pegado a un palillo de dientes (Chalfie suele decir que les hace cosquillas).

Para 1989 Martin Chalfie y su grupo estaban en camino de clonar los genes necesarios para que los gusanos puedan tener sensibilidad ante el tacto. Fue entonces, cuando escuchó hablar de la GFP en aquel seminario. Habiendo pasado tantos años hablando sobre la transparencia del C. elegans, inmediatamente comenzó a fantasear sobre cómo la GFP podría usarse como un marcador biológico que podría verse dentro del gusano.

Si hubiera sido cualquier otro modelo animal muy probablemente hubiera pensado, como el resto de los asistentes al seminario, que era interesante la información sobre las medusas y nada más (...) se queda pensativo por un momento y retoma la idea . En realidad, fue la combinación de dos cosas, que mi modelo de estudio (el gusano) fuera transparente y el hecho de que estábamos comenzando a hacernos preguntas sobre dónde se expresan los genes, en qué células se expresan .

A Chalfie se le ocurrió que si podía lograr producir la GFP en cualquier célula enton ces simplemente al poner luz azul sobre el organismo podrían ver a la proteína verde despedir su luz dentro del organismo .

Muchas de las funciones biológicas más importantes (estructurales y funcionales) son realizadas por las proteínas. La información para hacer las proteínas de nuestro cuerpo se encuentra en los genes pequeños fragmentos de ADN que forman parte de nuestro genoma. En diversas áreas de estudio el quid está en comprender, para un gen específico, qué proteína produce. Luego saber si todas las células del cuerpo producen esa proteína o sólo algunas. Finalmente, la cereza sobre el pastel está en lograr comprender cómo funciona esa proteína sola y en conjunto con otras más. Chalfie trataba de responder estas preguntas para los genes involucrados con el sentido del tacto.

Usando la GFP pudimos iluminar las células del animal que eran de particular interés para el sentido del tacto, pudimos estudiarlas, conocer su estructura. Y una vez que puedes ver dentro de la célula, una vez que puedes ver lo que normalmente no puedes ver en un animal, se abre un gran número de posibilidades para un genetista como yo , dice con gran emoción.

Las preguntas que Chalfie se hacía en aquel momento, y las que se hace ahora, son importantes para tratar de comprender la biología básica de las células nerviosas y sobre cómo funciona el sentido del tacto.

Con su característico entusiasmo, Chalfie trae a colación una cita del jugador de beisbol estadounidense Lawrence Peter Yogi Berra: You can observe a lot by watching (Puedes observar mucho al mirar).

Te entusiasmas por nada

El método que Chalfie desarrolló eventualmente permitió a los científicos mirar dentro de las células vivas y observar el comportamiento de diversas moléculas en tiempo real. El artículo que resultó de este experimento es uno de los más citados en la literatura científica y se publicó en la revista Science en febrero de 1994.

Sin embargo, los grandes descubrimientos no brillan desde el principio. Luego de que Chalfie comenzara sus experimentos con la GFP, todos sus colegas en el departamento de investigación sabían de su trabajo, pero nadie pensó que pudiera ser relevante. Nadie, excepto mi esposa vio la utilidad de este método , dice Chalfie con orgullo.

Tulle Hazelrigg decidió utilizar el método de su esposo para estudiar otros procesos biológicos en su modelo de estudio, la mosca de la fruta, Drosophila. Su trabajo sería parte de los resultados que usaría Chalfie en su artículo de Science, en el que demostraría los alcances de la técnica.

El trabajo de Hazelrigg demostró que la GFP no sólo sirve como marcador para la expresión de genes sino también para la localización de proteínas.

Más recientemente algunos de mis compañeros me han dicho: ‘¿Sabes? Me dijiste sobre esto poco después de que hiciste tus experimentos y la verdad pensé que te emocionabas por nada, pero ahora me doy cuenta de que tenías buena razón para todo tu entusiasmo’ continuó el laureado.

Chalfie vuelve a reír con ese espíritu alegre y contagioso que le caracteriza y agrega: Creo que en ocasiones toma tiempo que la gente se dé cuenta de cómo algo nuevo puede ser utilizado . La GFP permitió a la gente mirar dentro de los organismos vivos de una forma dinámica; y al poder ver cómo están ocurriendo las cosas en tiempo real comienzan a cambiar tus ideas sobre cómo ocurren las cosas .

lavapa@eleconomista.mx