Premi Nobel per al sistema que despulla cada racó de les cèl·lules

BarcelonaLa possibilitat d’observar la matèria a escales cada vegada més petites ha sigut històricament el motor d’un munt d’avenços científics, des de la constatació que tots els éssers vius procedim d’un ancestre comú fins al desenvolupament de fàrmacs i la recerca en nous materials. La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències ha guardonat aquest any amb el premi Nobel de química els pares d’una tecnologia que permet obtenir imatges de biomolècules amb un realisme inèdit: la criomicroscòpia electrònica. Els tres guardonats, Jacques Dubochet (Suïssa), Joachim Frank (Alemanya) i Richard Henderson (Regne Unit) han fet contribucions fonamentals al desenvolupament d’aquesta tecnologia, que ja ha permès analitzar el funcionament del bacteri de la salmonel·la o el virus del Zika, i estudiar proteïnes que provoquen resistència a la quimioteràpia i a alguns antibiòtics.

L’ús de la microscòpia electrònica va representar un avenç notable quan es va popularitzar, als anys 50 i 60. Per obtenir imatges, aquests nous microscopis no utilitzaven llum sinó electrons. I això va permetre passar de microscopis de milers d’augments a microscopis de milions d’augments. A més d’aquest increment en la resolució, que arriba fins a l’escala dels àtoms, la criomicroscòpia electrònica permet capturar imatges tridimensionals de biomolècules en moviment i, així, observar processos bioquímics amb un detall sense precedents.

“L’avantatge principal d’aquesta tecnologia és que permet fixar i observar les molècules en un estat molt semblant al natural, cosa que no es pot fer amb altres tecnologies”, explica Yolanda Muela, tècnica de la unitat de criomicroscòpia electrònica de transmissió dels Centres Científics i Tecnològics de la Universitat de Barcelona. Abans de l’existència de la criomicroscòpia electrònica, per observar molècules calia fixar-les en resines i, per fer-ho, calia extreure’n l’aigua amb dissolvents, cosa que en modificava l’estructura. Tot i que aquests mètodes continuen sent útils, la tecnologia guardonada representa, segons l’Acadèmia Sueca, una veritable revolució en la nostra capacitat d’observar l’interior de les cèl·lules.

Quan Joachim Frank, un dels premiats, va presentar l’estratègia per desenvolupar-la a mitjans dels 70, un col·lega seu va dir que si tenia èxit, l’únic límit per a l’observació de la natura seria el cel. L’Acadèmia Sueca sosté que ja hem arribat a aquest punt, i gràcies al treball reconegut aquest any es pot observar cada racó de la cèl·lula amb una precisió literalment atòmica, per la qual cosa la bioquímica ha entrat en una altra era.

Guardó a les ones gravitacionals

La setmana gran dels Nobel ha donat també aquests dies el premi, en el camp de la física als nord-americans Rainer Weiss, Barry Barish i Kip Thorne, “per les seves contribucions decisives al detector LIGO i a l’observació d’ones gravitatòries”, un fenomen que consisteix en una ondulació de l’espai que produeix qualsevol cos que està en moviment com a conseqüència de la gravetat. Per exemple: d’ones gravitatòries, tot i que molt febles, en produeix la mateixa Terra quan gira al voltant del Sol.

Tot i que l’existència d’ones gravitatòries es deriva de la teoria de la relativitat general que Albert Einstein va presentar al món el 1915, ni ell mateix va creure que es poguessin arribar a detectar mai. Per sort, a finals dels 60 uns quants científics van contradir Einstein i van començar a pensar maneres de detectar aquestes ones. Després de 20 anys de feina, es va constituir la col·laboració LIGO, un projecte en què col·laboren més de 1.000 investigadors de més de 20 països, i que consisteix en dos detectors situats a dos extrems dels Estats Units, Louisiana i Washington. Si Einstein estava convençut que no es podien detectar aquestes ones era perquè es tractava d’un fenomen massa feble i, a principis del segle XX, no s’intuïa cap tecnologia que permetés captar-les. Efectivament, la precisió dels detectors de LIGO és aclaparadora: poden discernir variacions de longitud equivalents al gruix d’un cabell respecte a la distància a l’estrella més pròxima (uns quants anys llum).

Des del setembre del 2015 ja s’han detectat quatre ones gravitatòries, totes produïdes per la fusió de forats negres ocorreguda milers de milions d’anys enrere. Tal com explicava Kip Thorne fa uns mesos a l’ARA, “el descobriment va significar una satisfacció enorme, però també un gran alleujament”. “Jo hi he invertit la meva carrera, i el govern, 1.000 milions de dòlars”, deia.

La capacitat de detectar ones gravitatòries obre una nova finestra a l’Univers, que fins ara només es podia observar mitjançant la llum. Aquesta capacitat permetrà observar fenòmens mai vistos, com el naixement de l’Univers, per exemple. En aquest cas, doncs, com en el de la criomicroscòpia electrònica, el cel també és el límit.