Bioquímico Luis Larrondo recibió $432 millones para sus investigaciones
Junto a su equipo descubrió, por ejemplo, que un nefasto hongo ataca a la uva con más virulencia de noche que de día.
Antes de la aparición de los seres vivos, la Tierra ya rotaba sobre su eje produciendo el día y la noche, por lo que uno de los primeros retos de la vida fue, precisamente, adaptarse a este vaivén de luz y oscuridad. Y lo hizo a través de un mecanismo tan efectivo, tan sofisticado y elegante, que ha perdurado millones de años. Esta maquinaria, que le avisa a cada célula si hay luz o no en el ambiente, se le conoce como reloj circadiano.
La suma de estos relojes biológicos de cada célula, le permite a un vertebrado como el hombre, por ejemplo, descansar de noche y despertar en la mañana, pero también permite regular una serie de procesos como el metabolismo y los niveles de algunas hormonas. Su mal funcionamiento, en cambio, puede provocar desde accidentes vasculares y hasta potenciar cuadros depresivos.
En las plantas el reloj circadiano es acaso aún más determinante, porque es fundamental para el proceso de la fotosíntesis, el buen crecimiento y el tiempo correcto de floración, entre otras cosas.
La biología ha logrado, tras décadas de estudios, desentrañar buena parte de los misterios de este mecanismo, compuesto por una serie de proteínas que interactúan entre sí en la célula. El método para estudiarlo ha sido más o menos el mismo: sacar un elemento de este engranaje y luego ver cómo se comporta. Es como querer saber para qué sirve el corazón en un ser vivo, sacándolo.
Sin embargo, un científico chileno ha logrado cambiar el paradigma investigativo del reloj circadiano. Y ha sido tan revolucionario y atractivo que la Fundación Bill Gates -junto con el Instituto Howard Hughes y otras dos fundaciones- anunció que donará 432 millones de pesos para financiar sus investigaciones. Se trata del bioquímico, académico de la UC y director del Núcleo Milenio de Biología Fúngica, Luis Larrondo.
Durante años Larrondo ha estudiado el reloj circadiano usando como conejillo de Indias el hongo neurospora, que tiene un reloj circadiano similar al del resto de los seres vivos. Pero lo ha hecho aproximándose desde la biología sintética, que es la capacidad de reprogramar una célula introduciéndole nuevas moléculas de ADN. Es, básicamente, como reprogramar un computador. En el caso del estudio del reloj circadiano, es como si, en vez de sacarle el corazón al ser vivo para saber de qué sirve, se cambiara el corazón por uno artificial. O acaso rearmar el sistema biológico entero.
Se pregunta Larrondo: “¿Pueden existir diseños distintos de relojes circadianos? Y si es así, ¿qué se gana y qué se pierde? ¿Y si se descubre un diseño mejor? Aunque parece una aproximación “súper volada”, agrega Larrondo, “es una estrategia bastante poderosa, ya que ayuda a replantearse mecanismos asumidos como dogmas y aprender cosas nuevas. Permite confirmar que lo que sabemos es correcto o no y permite dilucidar nuevos mecanismos que existen. Si uno quiere diseñar una estrategia para tratar un problema circadiano, por ejemplo, algo relacionado con el sueño, o algo más complejo, es importante estar seguro de cómo funciona el reloj”.
Siendo más concretos, Larrondo cuenta que él y su equipo de investigación logró demostrar que en el Botrytis cinerea, un hongo que causa muchas pérdidas a la industria de la uva y otros productos, hay un reloj circadiano que hace que sea más agresivo en la noche que en el día. Eso podría abrir una nueva línea para neutralizar al hongo.
De hecho Larrondo publicará próximamente una investigación donde demuestra que, aplicándole una luz constante a este hongo, su reloj circadiano deja de funcionar, disminuyendo drásticamente su poder de ataque sobre la uva. “Lo que sucede es que en condiciones de luz constante, el reloj circadiano se vuelve arrítmico, tanto en hongos y en humanos, pero no en las plantas que pueden seguir funcionando con luz constante”, explica.
También están innovando, dice, a través de la optogenética, que es la activación o control de ciertos genes a través de la luz.
Por ejemplo, dice Larrondo, “supongamos por caso una célula que produce una molécula de importancia farmacéutica. Pero no la produce siempre y a cada rato, porque es muy desgastante. Sin embargo, con la optogenética uno le puede dar instrucciones a la célula de forma remota, simplemente iluminando un biorreactor, para que empiece a producir dicho producto, haciendo el proceso más eficiente y rentable”.
¿Otro ejemplo concreto de tratamientos en base al reloj circadiano? Larrondo entrega uno más pedestre: “Estudios más recientes han demostrado que regulando el horario del consumo de alimentos, se puede comer bastante y no subir de peso”.
“Estudios más recientes han demostrado que regulando el horario del consumo de alimentos, se puede comer bastante y no subir de peso”
Luis Larrondo