1987.eko Nobel Sariak
Elhuyar Fundazioa
Japoniar bakartia...
Susumu Tonegawa inmunologo japoniarrak jaso du aurtengo Medikuntzako Nobel Saria gorputzak eritasunak borrokatzeko erabiltzen dituen antigorputzak nola sortzen diren azaltzeagatik. Inmunologoak aztoratzen zituen arazo bat ebatzi du.
Tonegawa biologi irakaslea da Massachusetts Institute of Technology famatuan. Hala ere saria eman dioteneko ikerketak ez zituen bertan burutu; Basel-eko Inmunmologi Institutuan baizik 1971-1981 urteen bitartean. Tarte honetan, 1984.ean Medikuntzako Nobel Saria jaso zuen Niels Jerne teorikoarekin lan egin zuen.
Tonegawa ordea ikerlari praktikoa da. 1976.ean argitara eman zuen txosten batean, antigorputzen sorrera eragiten duten gene desberdinak kromosoma batean nola biltzen diren ikusia zuela adierazi zuen.
Tonegawaren saioek, William Dreyer eta Claude Bennett-ek 1960.ean argitaratutako teoria bat konfirmatzen dute. Egile hauen arabera antigorputzak osatzeko proteina desberdinak zoriz edo azarez konbinatzen dira. Garai hartan ordea inortxok ezin zuen konbinaketara eraman zezekeen mekanismoa azaldu. Arazoa zera zen: gorputzak bilioika antigorputz desberdin nola egin zitzakeen. Antigorputz hauek zai egoten dira birus eta bakterioak gorputzean sartu arte. Guzti horien artean bat bakarra izango da egokia inbasoreari aurre egin eta suntsitzeko.
Dilema hauxe da: antigorputzen eraketa geneen mende egonik eta hauek 100 000 desberdin baino ez izanik, bilioika antigorputz diferenteen sorrera nola kontrola dezaketen. Tonegawak paradoxa hau argitu du.
Odolaren zenbait zelula zurik, B-zelula deitutakoek, sortzen dituzte antigorputzak. Gizaki heldu batean bilioi bat inguru B-zelula daude eta bakoitza mota berezi bateko antigorputza sortzeko gai da. Antigorputzen kopuruak hortaz, ezin du B-zelulen kopurua gainditu.
Giza antigorputzak lau proteina-kateaz eginak daude. Hauetako bi luzeak dira eta beste bi motzak. Kateok Y itxurako antolamendua eratzen dute, (ikus Irudia). Y-aren adarrak oso aldagarriak dira eta hain zuzen hauek dira etsaia identifikatzen dutenak. Gainera horien bidez estekatzen zaizkio inbasoreari. Lotuak egonez gero, antigorputzaren buztanak aldaketak pairatzen ditu eta sistema inmunologikoa martxan jartzera eragiten du. Orduan sistema inmunologikoak bere arma guztiak lanean ipintzen ditu arrotza garbitzeko.
Katea luzearen zati aldagarria hiru genez mugatuta dator: V, D eta J geneez alegia. Katea motzak V eta J geneak besterik ez ditu. Gizakiengan 200 V gene, 20 D gene eta 4 J gene daude.
Tonegawaren saioek zera eman dute aditzera: gene hauek aleatorioki konbinatzen direla ugaztunaren garapenean zehar. Honela milaka zati aldagarri desberdin eratzen dira. Eta antigorputz bakoitzean lau zati aldagarri daudenez, konbinazio posibleak bilioiraino igotzen dira.
Ikusitakoaren arabera guztiz egokia izan da Tonegawari Nobel Saria ematea. Hala ere ikerketa-lanak taldean egiten diren garai honetan, harrigarria da berari bakarrik saria ematea eta horixe azpimarratzen zuen berak ere.
...Kimikari-hirukotea...
Kimikako Nobel Saria hiru lagunen artean banatu dute aurten. Bi iparramerikarrak dira (Charles Pedersen eta Donald Cram) eta bat frantsesa (Jean-Marie Lehn). Sariak hiru hauek molekulen identifikazioan " ostalari/gonbidatu " kimika izenaz ezagutzen denean egin duten lana saritzen du. Molekularen identifikazioak ikerketa-eremu zabal eta naharoa ireki du, eta ez kimikan soilik; baita biologian, medikuntzan eta materialen zientzian ere.
Horregatik, kimikariek ulertzen dute egun proteinen moduko molekula erraldoi batek beste molekula bat nola identifikatzen duen eta horrekin selektiboki nola errakzionatzen duen. Biologoek ere antigorputzek antigenoak nola identifikatzen dituzten ulertzerik izan dute. Eta oinarri berdinak erabilita, kimikariak sentsoreak diseinatu dituzte ingurugiroan dauden pozoin eta produktu toxikoak detektatzeko. Medikuntzan, botika berriak diseinatzea posible izan da. Entzima erraldoiek betetzen dituzten funtzioak laborategian sintetizatutako molekula txikien bidez betetzea posible da.
Molekulen identifikazioaren kontzeptua, txiripa baten seme da. Duela 24 urte Pedersen Du Pont konpainia kimiko handiarentzat lanean ari zela, ustekabeko aurkikuntza bat egin zuen. Bere saioetako batean kontaminatutako lehengai bat erabili zuen. Erreakzioaren emaitza moduan, albo-produktu bat lortzen zuen produktu nagusiarekin batera. Pedersen kimikari arduratia izanik, ez zuen albo-produktua arraskan behera isuri eta identifikatzeko lana hartu zuen. Konposatuak oso egitura berezia eta ez-ohizkoa zuenaz konturatu zen. Eraztun moduan ipinirik 12 karbono-atomo eta sei oxigeno-atomo daude eta oxigeno-atomoen artean bi karbono-atomo daude. Kimikariek zikloeter edo koroa eter esaten diote anto- lamendu honi orain.
Zikloeter hauen kimika aztertzen hasi zirenean, sekulako ustekabeak izan zituen Pedersenek.
Sodio hidroxidoa, sosa kaustikoa alegia, ez zen bentzeno eta eterraren moduko disobatzaile organikoetan disolbatzen. Baina Pedersenek bere albo-produktua disolbatzaile organikoari eransten zionean, sodio hidroxidoa osorik disolbatzen zen. Zer zen konposatu berriak egiten zuena?
Sodio hidroxidoa, sodio-ioi positiboz eta hidroxido-ioi negatiboz osatuta dago eta indar elektroestatikoek ioiek elkarrekin mantentzen dituzte konposatua egonkorra eginez. Ura eransten zaionean, honek indar elektrostatikoak apurtzen ditu eta ur-molekulek ioiak inguratzen dituzte. Seik ioi bakoitza. Honela sodio hidroxidoa uretan " sakabanatzen " da; disolbatzen da, kimikarien hizkera erabiliz. Bentzenoa eta eterraren moduko disolbatzaile organikoek ezinezkoa dute indar elektrostatikoak apurtzea eta ondorioz ez dituzte sodio hidroxidoa eta antzeko konposatuak disolbatzen.
Pedersenen konposatuak ordea, substantzia ionikoak disolbatzeko ahalmena du. Bere sei oxigeno-atomoek sodio-ioia inguratzen dute uraren sei molekule egiten duten modu berean. Sodio-ioia koroatua legez ikusten da eta horrexegatik koroa eter esan zien Pedersenek bere konposatu berriei.
Koroa eterren lehenengo erabilpenetako bat, sodio eta potasioaren moduko ioiak disolbatzaile organikoetan disolbatzea izan zen. Erreakzio kimiko batzuk metal hauek behar dituzte aurrera egiteko. Hauetako batzuk gainera disolbatzaile organikotan bakarrik gertatzen dira eta fase akuosotik fase organikora ioiak transferitzea arazo latza izan daiteke. Koroa eterrek arazo honi ebazpidea ematen diote.
Kimikariek edozein metalen neurriko koroa eterrak sintetiza ditzakete eta bide horretaz baliatuz metal baliotsuak erauzi daitezke nahastetatik. Elektrodo batean koroa eter espezifiko bat jarriz gero, metal jakin bat detektatzeko erabil daiteke. Biologoek ere etekina atera diote aurkikuntza honi. Izan ere, antibiotikoen eragite-bidea eta urzale diren sodio- eta potasio-ioiak urzale ez diren zelulen mintzak nola zeharkatzen dituzten ulertu ahal izan dute. Bigarren kasuan, koroa eterren moduko mintzetan ioi horiek pasatzeko zuloak irekitzen dituztela uste da.
Koroa eterrek ez dituzte metalak soilik hartzen. Beren baitan molekulak ere har ditzakete. Puntu honetan sartzen da bigarren saritua (Donald Cram) kontakizun honetara.
Cram egun California-n Los Angeles-eko unibertsitateko irakasle bada ere, Pedersen-ek koroa eterrak aurkitu zituenean Du Pont-entzat egiten zuen lan. Cram zeraz konturatu zen: koroa eter bereziak sintetizaturik posible izan zitekeela molekula kiralak bereiztea. Molekula hauen arteko desberdintasun bakarra bata bestearen ispilu-irudi izatea eta beste propietateak berdinak izatea zen. Molekula kiralak bereiztea da entzimek egiten dutena, zeren eta prozesu biokimikoetan molekula kiraletako bakar bat soilik bait da eragingarria. Hortaz, koroa eterren bidez nahaste kiraletatik osagaietako bat bakarrik erauz zitekeela pentsatu zuen eta bide honetaz produtu kimiko, farmazeutiko eta agrokimiko bereziak sintetizatzera hel zitekeela.
1973.erako artikulu-oldeak produzitzen zituen Cram-en laborategiak. Bere lehenengo arrakasta, proteinen osagai diren aminoazido kiralak bereizteko gai zen koroa eterra sintetizatzea izan zen.
Berak asmatua da ostalari-gonbidatu kimika izena. Koroa eterra ostalaria izango litzateke eta honek hartzen dituen molekulak gonbidatuak.
Cram-en laborategiak koroa eterren funtzioak bete zitzaketen beste molekula-egitura batzuk ere sintetizatu zituen; esfera eta esferaerdi hutsen itxurakoak. Esferanoak eta hemiesferanoak dira hauek.
Hirugarren saritua Du Pont connection aren beste adar bat da. Jean-Marie Lehn-ek ere Du Pont-erako egiten zuen lan, baina beste adar batean. Berari bururatu zitzaion Pedersen-en bi dimentsioetako koroa eterrak hirugarren dimentsiora zabaltzea. Horretarako koroa originalaren bi oxigeno-atomo bi nitrogeno-atomoz ordezkatu zituen. Nitrogeno-atomoen bidez bi koroa eter elkarlotu zituen konposatu biziklikoak lortuz. Kriptanoak dira konposatu bizikliko hauek. Kriptanoek koroa eterrak baino selektiboagoki erauzten dituzte katioi metalikoak. Gainera Lehn-ek biologikoki eraginkor diren substantzia biologikoak identifikatzen dituzten ostalariak diseinatu ditu; azetikolina neurotransmititzailea identifikatzen duena esaterako.
Kimikari hauen lanari esker ez da posible izango entzima bat laborategian sintetizatzea, baina bere funtzio berdinak beteko dituen molekula txiki eta sinpleagoak sintetizatzea bai.
...Eta fisikari-bikotea
Aurtengo Fisikako Nobel Sariak harridura apur bat sortu du inguru-minguru zientifikoetan. Arazoa ez da Georg Bednorz eta Alex Müller-ek supereroaleei buruz egin duten lan aipagarriagatik merezi ez izatea; merezi dutela guztiek esaten bait dute. Azkartasuna da koxka.
Bednorz eta Müller-ek supereroaleen eroate-muga 12°Ctan igotzeagatik jaso dute saria. Aurkikuntza hau 1986aren hasieran gertatu zen eta ez zen argitaratu urte bereko iraila arte. Hortaz Nobel Saria beren emaitzak argitaratu eta ozta-ozta urtebetera eskuratu dute. Jazoera hau harrigarria da, zeren eta Suediako Zientzi Akademiak oso zuhur eta zorrotz jokatu asmoz, urteak ez eta hamarkadak uzten bait ditu aurkikuntza bat saritu arte. Normalean aurrerakuntza zeintifiko batek urteak behar izaten ditu onarpen zabala izan arte eta horixe da Suediako Akademiak itxaroten duena.
Bednorz eta Müllerek Zurich-eko IBMren laborategian dihardute lanean eta azpimarragarria da iazko Fisikako Nobel Saria laborategi bereko Gerd Binning eta Heinrich Rohrer-ek jaso izatea. Gertaera hau puntako ikerkuntza unibertsitatetik enpresa transnazional handien laborategietara lerratu denaren seinale omen da.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
