Los descubridores del gran papel de los microorganismos, premio "Princesa" de Investigación Científico y Técnica

Los biólogos estadounidenses Jeffrey I. Gordon, Peter Greenberg y Bonnie L. Bassler son los nuevos galardonados con el premio "Princesa de Asturias" de Investigación Científica y Técnica 2023, un premio con el que la Fundación Princesa de Asturias quiere destacar aquella «labor de cultivo y perfeccionamiento de la investigación, descubrimiento y/o invención en las matemáticas, la astronomía y la astrofísica, la física, la química, las ciencias de la vida, las ciencias médicas, las ciencias de la Tierra y del espacio y las ciencias tecnológicas, así como de las disciplinas correspondientes a cada uno de dichos campos y de las técnicas relacionadas con ellas».

En este caso el foco de interés y de aplauso se ha puesto en los tres premiados por "sus aportaciones a nuevos enfoques que reconocen el papel imprescindible de las comunidades de microorganismos en la vida sobre la Tierra, incluyendo la de los seres humanos". A Jeffrey Gordon se le considera el pionero en el descubrimiento y comprensión del microbioma humano, "es decir, la inmensa cantidad y diversidad de microorganismos que viven en el cuerpo, con su papel esencial en la salud, incluyendo el metabolismo, la respuesta inmune y la nutrición", apuntan desde el jurado del "Princesa".

Por su parte, Peter Greenberg y Bonnie L. Bassler han desvelado, según el jurado, "mecanismos inéditos de comunicación entre bacterias, que emiten señales químicas que modulan su comportamiento colectivo", algo que está generando aplicaciones terapéuticas innovadoras y la búsqueda de nuevos tratamientos efectivos contra bacterias resistentes a antibióticos.

La candidatura ha sido propuesta por Philip L. Felgner, Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2021.

Sus hitos

La comunidad científica reconoce a Jeffrey I. Gordon como el pionero en el estudio del microbioma humano, el conjunto de microorganismos que habitan el intestino (decenas de billones: varias veces más que el total de nuestras propias células) y su influencia en la salud humana, no solo en la nutrición, la digestión y el metabolismo (diabetes, obesidad, malnutrición) sino también en el desarrollo neurológico e inmunitario de niños y jóvenes. Impulsó el Proyecto Microbioma Humano, que ha permitido cifrar en unas 10 000 las especies que forman la microbiota y secuenciar el genoma de más de un centenar de ellas hasta ahora. Más tarde se centró en el papel del microbioma en el desarrollo de enfermedades como la obesidad y la diabetes, ofreciendo un nuevo enfoque en el tratamiento de la malnutrición en niños y sus consecuencias en el desarrollo, que depende no solo de la dieta sino también de la adquisición de un microbioma sano.

De su experiencia y trabajo ha marcado una nueva línea de tratamientos médicos que implican los trasplantes de microbiota como un tratamiento innovador para mejorar el estatus nutricional de las poblaciones.

Por su parte Bonnie Bassler y Everett Peter Greenberg son pioneros en el estudio de la comunicación entre bacterias mediante la emisión de ciertas sustancias, y de cómo la formación de grandes grupos genera un comportamiento diferente al que tienen cuando están aisladas. Es lo que se denomina quorum sensing (término acuñado por Greenberg en un artículo científico de 1994). A partir de algunas publicaciones previas del fenómeno, Bassler y Greenberg, por separado, contribuyeron a entenderlo y demostrar su mecanismo.

"Cada especie bacteriana tiene una molécula propia (un idioma) que secretan y que reconocen solo las de su especie, de manera que saben cuándo hay otras alrededor y tienden a formar una comunidad (el quorum) que regula la expresión de algunos genes", se expone en el fallo del jurado.

Los inicios de la investigación de Greenberg se remontan a los años ochenta, cuando descubrió que una bacteria bioluminiscente que solo producía luz cuando formaba grandes grupos y que sus miembros se coordinaban mediante una señal química. Bassler estudió, a partir de 1990, el fenómeno en la bacteria y desentrañó los mecanismos moleculares del quorum sensing. También descubrió que las bacterias pueden emitir y recibir otras sustancias para comunicarse entre diferentes especies y que hay una universal («el esperanto de las lenguas bacterianas» en sus propias palabras).

Esa comunicación bacteriana sería importante "como parte de la microbiota de nuestro organismo y por su papel en las infecciones, en las que hay una etapa de baja actividad hasta que se forma un grupo numeroso, como si esperaran a acumular fuerzas, y entonces realizan un ataque masivo al organismo", explica de forma didáctica el jurado del "Princesa".

Precisamente Peter Greenberg y Bonnie Bassler han tenido este año otro reconocimiento, el  Premio Internacional Gairdner de Canadá, un galardón científico que entrega la Fundación Gairdner en Toronto a descubrimientos con aplicaciones médicas. En su caso, como en el "Princesa" se remarca la aportación de ambos investigadores -y los de su colega Michael Silverman- por sus hallazgos sobre cómo las bacterias se comunican entre sí y con las células no bacterianas circundantes, proporcionando un nuevo paradigma sobre cómo se comportan los microbios y generando nuevas vías para la terapia contra las enfermedades infecciosas.

Biografías

Jeffrey I. Gordon (Nueva Orleans, EE. UU., 1947) se licenció en Biología en 1969 en la Universidad Oberlin, Ohio, y se graduó en Medicina por la Universidad de Chicago. Completó su formación en medicina interna y gastroenterología en la Universidad de Washington en San Luis (Misuri, EE. UU.), en cuya Facultad de Medicina es profesor en los departamentos de Medicina y Química Biológica. Es miembro de las academias Nacional de Ciencias, Estadounidense de Artes y Ciencias y Nacional de Medicina. Entre sus numerosos premios destacan el Paul Janssen Award (2023), el Balzan Prize (2021) el Fronteras del Conocimiento (2019), entre otros muchos. Cuenta con más de 800 publicaciones y 24 patentes. Ha recibido 257.362 citas y tiene un índice h de 186, según Google Scholar.

Everett Peter Greenberg (Nueva York 1948) se licenció en Biología por la Western Washington University en 1970, hizo un máster en Microbiología en la Universidad de Iowa (1972) y se doctoró en la misma área en la de Massachusetts (1977). Actualmente es catedrático de Microbiología en la Universidad de Washington. Es miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Según Scopus, Greenberg ha publicado al menos 225 artículos científicos, ha recibido 45.431 citas y su índice h es 87.

Bonnie Lynn Bassler (Chicago, EE. UU., 1962) se graduó en Bioquímica en la Universidad de California en Davis y se doctoró en Bioquímica en la Johns Hopkins en 1990. En 1994 se incorporó a la Universidad de Princeton como profesora en el Departamento de Biología Molecular, que actualmente dirige y donde es profesora Squibb. Ha recibido numerosos reconocimientos por sus investigaciones, es miembro de la Academia Nacional de Ciencias, de la Asociación Estadounidense para el Avance de las Ciencias, del Comité Científico Asesor del presidente Obama, presidenta de la Sociedad Estadounidense de Microbiología y miembro extranjero de The Royal Society (Premio Príncipe de Asturias de Comunicación y Humanidades 2011). Y es autora de más de 330 publicaciones científicas. Sus trabajos han sido citados 59.849 veces y tiene un índice h de 101 según Google Scholar.

El jurado que seleccionó

Al premio concurrían 40 candidaturas de 16 países, y la selección le tocó hacerla a un jurado fomado por Pedro Miguel Echenique como presidente, con Inés Rodríguez Hidalgo, María Teresa Tellería, Cristina Garmendia, María Paz Zorzano, María Vallet, Miguel Delibes, Sandra Myrna, Clara Grima, Concha Monje, Ginés Morata, Avelino Corma, Amador Menéndez, Jesús A. Del Álamo, Inmaculada Martínez, Alberto Aparici, Jerónimo López Martínez, Juan Luis Arsuaga y Bernardo Hernández.