Premios Nobel 2011

Fisiología o Novela Médica

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

A los dos primeros por "descubrimientos sobre la activación de la inmunidad intrínseca" y al tercero por "descubrir las células dendríticas y su función en la inmunidad adaptativa"

El premio Nobel de Medicina de este año, probablemente, no se recordará únicamente por los méritos de los premiados, sino porque uno de ellos no podrá recibir el premio que le corresponda por estar muerto. Ralph Steinman murió tres días antes de que la Fundación Nobel anunciara los nombres de los premiados. De hecho, las normas indican que no se pueden premiar a los muertos, pero como murió tras la decisión de entregarle el premio, la Fundación Nobel ha decidido hacer la excepción.

Fotografía de una célula dendrítica realizada por Steinmann en 1973. Ed. Ralph M. Steinman

Steinman muere con cáncer de páncreas. Fue diagnosticado hace cuatro años y ha sobrevivido gracias a la inmunoterapia. Esta terapia está basada en células dendríticas identificadas por Steinman por primera vez.

Steinman consiguió en 1973 identificar células dendríticas. Posteriormente descubrió su función y demostró que activan las células T. Las células T desarrollan una memoria antisubstancias que son esenciales en la inmunidad adaptativa. Las investigaciones de Steinman han sido, por tanto, claves para entender este tipo de inmunidad, y así lo ha reconocido la Fundación Nobel a través del premio.

La otra mitad del premio es Bruce A. Beutler y Jules A. Será recogido por investigadores Hoffmann por sus descubrimientos en la activación de la inmunidad intrínseca. A pesar de que recibirán el medio premio juntos, el trabajo no se hizo al mismo tiempo.

El descubrimiento que le ha traído el premio que hizo Jules Hoffmann en 1996. Investigaba cómo se protegen las moscas de frutas de las infecciones; eran moscas mutadas, algunas de ellas con el gen Toll mutado. Cuando infectó a estas moscas vio que las moscas eran incapaces de poner en marcha mecanismos de protección. Así descubrió que este gen es clave en el sistema inmunitario.

El descubrimiento que Bruce Beutler realizó dos años después, en 1998, fue decisivo para la concesión del premio. Comenzó a investigar el receptor del PTS que produce shock séptico y descubrió los mecanismos de shock séptico e inflamación. Con ello demostraron que la inmunidad intrínseca era similar en insectos y mamíferos. También abrió la puerta a numerosas investigaciones para estudiar la inmunidad propia.

Saul Perlmutter (izquierda). Nacido en Estados Unidos en 1959. Es astrofísico de la Universidad de California. Berkeley Lab. ). Brian P. Schmidt (en el centro). Nacido en Estados Unidos en 1967. Astrofísica de la Universidad Nacional de Australia (Ed. : Australian National University). Adam G. Riess (derecha). Nacido en Estados Unidos en 1969. John Hopkins University

Novela de Física

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

"Por descubrir la aceleración de la expansión del universo a través de la observación de supernovas remotas"

El universo se expande porque Big Bang surgió en la explosión. Pero si fuera una mera consecuencia de una explosión, aquella expansión se ralentizaría con el tiempo. Sin embargo, los galardonados con el Premio Nobel de Física descubrieron lo contrario, que la expansión del universo es cada vez más rápida.

Perlmutter, Schmidt, Riess y otros astrónomos se sorprendieron al encontrar la aceleración. El resultado fue por dos vías, ya que los ganadores eran competidores. El primero en encontrar aceleración fue Perlmutter en el proyecto Supernova Cosmology Project, y más tarde fue descubierto por Schmidt y Riess en el proyecto High-z Supernova, que recibirá la mitad del premio y la otra mitad será repartida por Schmidt y Riess.

sn1997ff, la supernova más remota que se ha detectado por el momento. Ed. NASA/Adam Riess

Ambos grupos observaron supernovas tipo 1a --explosión de enanos blancos- para descubrir los límites del universo. Este método de medición de distancias fue desarrollado por la astrónoma Henrietta Leavitt en la década de 1920, utilizando estrellas para ello, pero las estrellas de la frontera del universo no se ven. Están demasiado lejos. De ahí que se estudien las supernovas, una opción que llegó en los años noventa cuando había potentes telescopios y sistemas accesibles de sensores de imagen CCD.

Cuando los premiados de este año descubrieron que se está acelerando la expansión del universo, pensaron que era un error de cálculo. Riess, por ejemplo, indicó al blog Apuntes científicos desde el MIT que había pensado en los cálculos. "La gente como yo no hace grandes descubrimientos". Pero no había errores en los cálculos. Se observaron muchas supernovas y el hecho de que los dos equipos obtuvieran el mismo resultado es cierto.

Sin embargo, no se sabe qué acelera la expansión, aunque el culpable tiene un nombre: energía oscura. Precisamente, uno de los principales retos de la astronomía actual es aclarar qué es esa energía oscura. Según todas las hipótesis, quien aclara también recibirá en algún momento el premio Nobel de Física.

Daniel Shechtman. Nacido en Israel en 1941. Actualmente trabaja en Technion, el Instituto de Tecnología de Israel. Ed. Instituto de Tecnología de Israel

Novela Química

Daniel Shechtman

"por descubrimiento de cuasicristales"

Los cuasicristales, al igual que los cristales, son materiales con los átomos ordenados, pero este orden no tiene un patrón repetitivo, como suelen tener los cristales. Actualmente son conocidos y se sintetizan en laboratorios de todo el mundo. En la década de los 80, sin embargo, Daniel Shechtman tuvo que luchar por esta organización atómica que acababa de descubrir, ya que los cristalógrafos y físicos consideraban imposibles. Finalmente fue aceptado y el descubrimiento de Shechtman supuso un cambio en la propia definición de los cristales. De ahí el premio Nobel de Química de este año.

El propio Shechtman se sorprendió al ver un modelo de difracción que se consideraba imposible en el microscopio electrónico. Estudiaba un cristal de aluminio y manganeso. En concreto, trataba de saber a qué modelo se desviaban los electrones al atravesar este material. De hecho, esta desviación o difracción de electrones muestra la disposición o distribución de los átomos en el material.

Diez puntos claros en círculo se pueden ver en el modelo de difracción del cuasicristal que Shechtman estudió. Ed. Michael Engel/Michigan University

Shechtman vio un modelo de difracción de diez puntos claros en círculo. En el Cuadro Internacional de Cristalografía, en la guía de referencia más importante de la cristalografía, no aparecían cristales con esta estructura. De hecho, en los análisis posteriores concluyó que el material tenía una simetría de cinco órdenes, y era imposible que el material que contenía esa simetría fuera cristal, ya que es imposible que esa simetría existiera y que los átomos estuvieran ordenados por un patrón repetitivo. Hasta el año 1992, sin embargo, esta era la definición de los cristales y la condición de ser un cristal.

Cuando intentó publicar un artículo en el que se informaba del descubrimiento realizado, recibió inmediatamente una respuesta negativa. Incluso cuando informó a los científicos expertos en cristalografía de su descubrimiento, se le volvieron en contra. El jefe de su equipo de investigación llegó a pedir que abandonase el grupo. Contó con la ayuda del físico John Cahn y el cristalógrafo Denis Gratias para publicar el descubrimiento de los cuasicristales, estructura que poco a poco fueron aceptando expertos. En 1992, la Asociación Internacional de Cristalógrafos aprobó la siguiente definición de cristal: "cualquier sólido con diagrama de difracción discreto".