Premis Nobel 2011

Fisiologia o Novel·la Mèdica

Bruce A. Beutler i Jules A. Hoffmann, i Ralph M. Steinman

Als dos primers per descobriments "sobre l'activació de la immunitat intrínseca" i al tercer per descobrir "les cèl·lules dendríticas i la seva funció en la immunitat adaptativa"

El premi Nobel de Medicina d'enguany, probablement, no es recordarà únicament pels mèrits dels premiats, sinó perquè un d'ells no podrà rebre el premi que li correspongui per estar mort. Ralph Steinman va morir tres dies abans que la Fundació Nobel anunciés els noms dels premiats. De fet, les normes indiquen que no es poden premiar als morts, però com va morir després de la decisió de lliurar-li el premi, la Fundació Nobel ha decidit fer l'excepció.

Fotografia d'una cèl·lula dendrítica realitzada per Steinmann en 1973. Ed. Ralph M. Steinman

Steinman mor amb càncer de pàncrees. Va ser diagnosticat fa quatre anys i ha sobreviscut gràcies a la immunoteràpia. Aquesta teràpia està basada en cèl·lules dendríticas identificades per Steinman per primera vegada.

Steinman va aconseguir en 1973 identificar cèl·lules dendríticas. Posteriorment va descobrir la seva funció i va demostrar que activen les cèl·lules T. Les cèl·lules T desenvolupen una memòria antisubstancias que són essencials en la immunitat adaptativa. Les recerques de Steinman han estat, per tant, claus per a entendre aquest tipus d'immunitat, i així ho ha reconegut la Fundació Nobel a través del premi.

L'altra meitat del premi és Bruce A. Beutler i Jules A. Serà recollit per investigadors Hoffmann pels seus descobriments en l'activació de la immunitat intrínseca. A pesar que rebran el mig premi junts, el treball no es va fer al mateix temps.

El descobriment que li ha portat el premi que va fer Jules Hoffmann en 1996. Investigava com es protegeixen les mosques de fruites de les infeccions; eren mosques mutades, algunes d'elles amb el gen Toll mutat. Quan va infectar a aquestes mosques va veure que les mosques eren incapaces de posar en marxa mecanismes de protecció. Així va descobrir que aquest gen és clau en el sistema immunitari.

El descobriment que Bruce Beutler va realitzar dos anys després, en 1998, va ser decisiu per a la concessió del premi. Va començar a investigar el receptor del PTS que produeix xoc sèptic i va descobrir els mecanismes de xoc sèptic i inflamació. Amb això van demostrar que la immunitat intrínseca era similar en insectes i mamífers. També va obrir la porta a nombroses recerques per a estudiar la immunitat pròpia.

Saul Perlmutter (esquerra). Nascut als Estats Units en 1959. És astrofísic de la Universitat de Califòrnia. Berkeley Lab. ). Brian P. Schmidt (en el centre). Nascut als Estats Units en 1967. Astrofísica de la Universitat Nacional d'Austràlia (Ed. : Australian National University). Adam G. Riess (dreta). Nascut als Estats Units en 1969. John Hopkins University

Novel·la de Física

Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt i Adam G. Riess

"Per descobrir l'acceleració de l'expansió de l'univers a través de l'observació de supernoves remotes"

L'univers s'expandeix perquè Big bang va sorgir en l'explosió. Però si fos una mera conseqüència d'una explosió, aquella expansió s'alentiria amb el temps. No obstant això, els guardonats amb el Premi Nobel de Física van descobrir el contrari, que l'expansió de l'univers és cada vegada més ràpida.

Perlmutter, Schmidt, Riess i altres astrònoms es van sorprendre en trobar l'acceleració. El resultat va ser per dues vies, ja que els guanyadors eren competidors. El primer a trobar acceleració va ser Perlmutter en el projecte Supernova Cosmology Project, i més tard va ser descobert per Schmidt i Riess en el projecte High-z Supernova, que rebrà la meitat del premi i l'altra meitat serà repartida per Schmidt i Riess.

sn1997ff, la supernova més remota que s'ha detectat de moment. Ed. NASA/Adam Riess

Tots dos grups van observar supernoves tipus 1a --explosió de nans blancs- per a descobrir els límits de l'univers. Aquest mètode de mesurament de distàncies va ser desenvolupat per l'astrònoma Henrietta Leavitt en la dècada de 1920, utilitzant estrelles per a això, però les estrelles de la frontera de l'univers no es veuen. Estan massa lluny. Per aquest motiu s'estudiïn les supernoves, una opció que va arribar en els anys noranta quan hi havia potents telescopis i sistemes accessibles de sensors d'imatge CCD.

Quan els premiats d'enguany van descobrir que s'està accelerant l'expansió de l'univers, van pensar que era un error de càlcul. Riess, per exemple, va indicar al blog Anotacions científiques des del MIT que havia pensat en els càlculs. "La gent com jo no fa grans descobriments". Però no hi havia errors en els càlculs. Es van observar moltes supernoves i el fet que els dos equips obtinguessin el mateix resultat és cert.

No obstant això, no se sap què accelera l'expansió, encara que el culpable té un nom: energia fosca. Precisament, un dels principals reptes de l'astronomia actual és aclarir què és aquesta energia fosca. Segons totes les hipòtesis, qui aclareix també rebrà en algun moment el premi Nobel de Física.

Daniel Shechtman. Nascut a Israel en 1941. Actualment treballa en Technion, l'Institut de Tecnologia d'Israel. Ed. Institut de Tecnologia d'Israel

Novel·la Química

Daniel Shechtman

"per descobriment de cuasicristales"

Els cuasicristales, igual que els cristalls, són materials amb els àtoms ordenats, però aquest ordre no té un patró repetitiu, com solen tenir els cristalls. Actualment són coneguts i se sintetitzen en laboratoris de tot el món. En la dècada dels 80, no obstant això, Daniel Shechtman va haver de lluitar per aquesta organització atòmica que acabava de descobrir, ja que els cristalógrafos i físics consideraven impossibles. Finalment va ser acceptat i el descobriment de Shechtman va suposar un canvi en la pròpia definició dels cristalls. D'aquí el premi Nobel de Química d'enguany.

El propi Shechtman es va sorprendre en veure un model de difracció que es considerava impossible en el microscopi electrònic. Estudiava un cristall d'alumini i manganès. En concret, tractava de saber a quin model es desviaven els electrons en travessar aquest material. De fet, aquesta desviació o difracció d'electrons mostra la disposició o distribució dels àtoms en el material.

Deu punts clars en cercle es poden veure en el model de difracció del cuasicristal que Shechtman va estudiar. Ed. Michael Engel/Michigan University

Shechtman va veure un model de difracció de deu punts clars en cercle. En el Quadre Internacional de Cristal·lografia, en la guia de referència més important de la cristal·lografia, no apareixien cristalls amb aquesta estructura. De fet, en les anàlisis posteriors va concloure que el material tenia una simetria de cinc ordres, i era impossible que el material que contenia aquesta simetria anés cristall, ja que és impossible que aquesta simetria existís i que els àtoms estiguessin ordenats per un patró repetitiu. Fins a l'any 1992, no obstant això, aquesta era la definició dels cristalls i la condició de ser un cristall.

Quan va intentar publicar un article en el qual s'informava del descobriment realitzat, va rebre immediatament una resposta negativa. Fins i tot quan va informar els científics experts en cristal·lografia del seu descobriment, se li van girar en contra. El cap del seu equip de recerca va arribar a demanar que abandonés el grup. Va comptar amb l'ajuda del físic John Cahn i el cristalógrafo Denis Gratias per a publicar el descobriment dels cuasicristales, estructura que a poc a poc van anar acceptant experts. En 1992, l'Associació Internacional de Cristalógrafos va aprovar la següent definició de cristall: "qualsevol sòlid amb diagrama de difracció discret".