Orgullo: la puntana que trabaja junto al último premio nobel de Química

La puntana María Gabriela Páez Segalá trabaja junto al reciente premio nobel de Química, Eric Betzig.  En San Luis estudió en el Instituto Santo Tomás de Aquino y es licenciada en Bioquímica, recibida en la UNSL. Luego obtuvo un master de Ciencias en Química y Bioquímica en la Universidad de Milwaukee. A continuación, la primera parte de una nota publicada en La Opinión y en  La Voz del Sud. En la edición de mañana una entrevista con ella.

El Instituto Karolinska de Estocolmo, en Suecia, otorgó el Premio Nobel de Química a Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner. Los científicos obtuvieron el reconocimiento por el desarrollo de un microscopio fluorescente de súper resolución.

El Instituto Karolinska de Estocolmo, en Suecia, otorgó el Premio Nobel de Química a Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner. Los científicos obtuvieron el reconocimiento por el desarrollo de un microscopio fluorescente de súper resolución.

Este microscopio, a diferencia de los microscopios tradicionales, permite ver células a escala nanomolecular, un nivel de detalle imposible de lograr hasta el momento. Esto permite estudiar "moléculas individuales dentro de células vivas", difícil de hacer con las técnicas de los microscopios ópticos tradicionales. Tras el anuncio, Hell, uno de los ganadores, explicó que la importancia del descubrimiento radica en el uso que puede tener para la fisiología.

"Para poder entender si las células sufren de alguna enfermedad, es necesario poder ver la distribución de las proteínas en las mismas y la limitación para poder lograrlo es la falta de resolución que ofrecen los microscopios actuales", dijo. Sven Lidin, director del comité y profesor de química de los materiales de la Universidad de Lund, señaló que "el trabajo de los galardonados ha hecho posible estudiar los procesos moleculares en tiempo real".

Avances en Alzheimer y Parkinson

El avance de estos tres científicos ha contribuido al estudio de enfermedades como Alzheimer y Parkinson y también al análisis de procesos cognitivos en las neuronas del cerebro, explicó el jurado. Durante mucho tiempo, la microscopía óptica estuvo condicionada por una supuesta limitación: nunca podría obtener una mejor resolución que la mitad de la longitud de onda de la luz. Con la ayuda de moléculas fluorescentes, los tres científicos eludieron ingeniosamente esta limitación, destacó el jurado en un comunicado. El trabajo de los tres científicos ha permitido hacer avances en estudios sobre el Alzheimer y el Parkinson. Tras el anuncio, Thomas Barton, presidente de la Sociedad Estadounidense de Química, dijo: "A mi nivel, lo más impresionante es ver las moléculas pequeñas, los virus con una resolución atómica. Además, poder ver organismos vivos sin tener que sacrificarlos y verlos en el vacío, después de sacrificarlos, como hacemos con el microscopio electrónico de transmisión. Es increíble lo que podemos hacer ahora. Si hace 50 años, uno hubiese sugerido que se podría ver algo en una escala nanométrica, todos se hubiesen reído", añadió Barton.

Un tercio para cada uno

El estadounidense Eric Betzig, trabaja actualmente en el Instituto Médico Howard Hughes, en Estados Unidos. El alemán Stefan W. Hell, dirige el Instituto Max Planck de Química Biofísica en Alemania y el Centro Alemán de Investigación contra el Cáncer de Heildelberg. Mientras que el tercer premiado, el estadounidense William E. Moerner, trabaja en la Universidad de Stanford, en EE.UU. El dinero que acompaña la distinción (US$1,1 millones de dólares) será dividido entre los tres, en partes iguales.

Inteligencia de San Luis al servicio científico

María Gabriela Páez Segalá es puntana, nacida en San Luis, hizo la primaria y la secundaria en el Instituto Santo Tomás de Aquino, licenciada en Bioquímica, recibida en la Universidad Nacional de San Luis, luego obtuvo un máster de Ciencias en Química y Bioquímica en la Universidad de Milwaukee, Wisconsin, Estados Unidos. Ella tiene el privilegio de haber trabajado en su área de desarrollo en el mismo ámbito que Betzig, uno de los galardonados y nos cuenta en primera persona, acerca de su labor.

“Mi posición se llama ‘research specialist’ o especialista en investigación científica. Trabajo en un laboratorio de bioquímica, ingeniería genética y biología molecular (Laboratorio de Loren Looger localizado en Janelia Research Campus, en Ashburn, Virginia, Estados Unidos) donde principalmente nos enfocamos en la ingeniería de proteínas, que básicamente consiste en alterar la secuencia de una proteína existente para adecuar sus propiedades a unas determinadas condiciones de uso”, indica.

“Para crear herramientas biológicas, como por ejemplo etiquetas fluorescentes mejoradas para ser usadas en microscopía, en el estudio de procesos celulares biológicos. Mi proyecto específicamente se basa en usar la ingeniería genética para mejorar una proteína fluorescente llamada Eos para ser utilizada en la correlación de microscopía electrónica con microscopía de súper resolución. Eos es una proteína verde fluorescente que se puede convertir irreversiblemente a rojo con irradiación de luz UV. Pertenece a la familia de las proteínas fluorescentes foto activables cuyo uso es para la obtención de imágenes en súper resolución. La microscopía de súper resolución como la microscopía de reconstrucción óptica estocástica (STORM) o microscopía de localización fotoactivada (PALM por sus siglas en inglés), y otras, se basan, en resumen, en la capacidad de grabar la emisión de luz de una sola molécula en la muestra”, explica.

“Cuando estas moléculas pasan de un estado visible a uno invisible, los programas que usa STORM/PALM determinan la posición de cada molécula de interés. Estas posiciones definen una estructura que pasa los límites de resolución de microscopía de luz, en el rango de los nanometros (~ 20nm). Cuando yo empecé a trabajar en este laboratorio (alrededor del 2010) fui presentada a mi proyecto con todos los grandes que trabajan acá en la microscopía de súper resolución, incluyendo los creadores de la misma: Eric Betzig y Harald Hess (él no fue reconocido con el Premio Nobel, se lo merecía tanto o más que Eric)… Quiero aclarar que mi proyecto no tiene nada que ver con el Premio Nobel, esto es sólo una colaboración con los ganadores del Premio Nobel”, remarca.

“Los dos estaban ansiosos que yo empezara a trabajar en hacer de Eos una proteína genéticamente mejorada para que su fluorescencia sobreviva las condiciones drásticas de microscopía electrónica (ME) (fijaciones con aldehídos, tetróxido de osmio, infiltración con resina, temperaturas de polimerizacion, tinciones con acetato de uranilo y plomo y todos los pasos que un biólogo que ha trabajado con microscopía electrónica por años ya conoce como la palma de su mano). La microscopía de alta resolución llega hasta ~20 nanómetros pero la de electrones llega hasta ~2 nanómetros llenando el espacio de resolución para crear un mapa de localización biológico”, abunda.

“La correlación de microscopía de súper resolución con microscopía electrónica hasta ese entonces ya había sido aplicada por Eric y Harald en una publicación de 2006, pero ellos habían utilizado microscopía electrónica criogénica en donde las temperaturas son muy bajas y no hay necesidad de utilizar tetróxido de osmio para generar contraste. La proteína Eos sobrevivió a la correlación de PALM/ME, pero el contaje de moléculas era muy bajo, por esto era crucial que la proteína fuera mejorada. Eric había trabajado en el tema, junto con otros investigadores en el campo, cambiando las condiciones del protocolo para la preparación de la muestra por años sin suerte alguna. Y es por esto que la ingeniería genética era la última esperanza”, sostiene Páez Segalá.

“Empecé con este proyecto en el 2010 y estoy muy orgullosa de mi grupo de trabajo. Obtuve una proteína que sobrevive estas drásticas condiciones y se llama Eos4 (publicación en revisión). Mi investigación principal en Loren Looger, junto a mi grupo de trabajo, ha hecho que Harald y Eric están muy contentos con este logro, espero que sea bien utilizada en el campo para ayudar a discernir el intricado mundo del cerebro, que es el objetivo final. Uno de los grandes objetivos del lugar donde trabajo, es discernir las conexiones neuronales cerebrales usando estas microscopías de súper resolución. Cientos de técnicos cada día, miran muestras de microscopía electrónica y tratan de discernir conexiones neuronales para crear un mapa con cerebros de moscas de fruta, ratones, u otros sistemas, como el pescado cebra. Una proteína fluorescente utilizada como etiqueta para una localización de interés que sobreviva la microscopía electrónica, ayudaría enormemente”, afirma Gabriela.