El ex alumno de Caltech Ardem Patapoutian (PhD ’96) gana el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2021

Patapoutian comparte el premio con David Julius por sus “descubrimientos de receptores para la temperatura y el tacto”.

El alumno de Caltech Ardem Patapoutian (PhD ’96), presidente de neurobiología y profesor de Scripps Research en La Jolla, California e investigador del Instituto Médico Howard Hughes, ha sido galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2021, junto con David Julius de UC San Francisco. Los dos fueron honrados por sus “descubrimientos de receptores para la temperatura y el tacto”, según la mención del premio.

El tacto es un sentido importante a través del cual percibimos el mundo: nos reconforta un suave abrazo y nuestras manos se calientan agradablemente con el calor y el peso de una taza de café, pero nos alejamos con dolor del pinchazo de una espina o una llama caliente. Estas percepciones están moldeadas por información sensorial relacionada tanto con la temperatura (caliente o fría) como con la presión.

Patapoutian y Julius fueron reconocidos por sus importantes contribuciones que ayudaron a descubrir cómo funcionan estos procesos en el cuerpo y a dilucidar cómo los estímulos de temperatura y presión del mundo externo se convierten en impulsos eléctricos en nuestro sistema nervioso. Su trabajo ahora está conduciendo a nuevos tratamientos para el dolor crónico, incluido el desarrollo de analgésicos no opioides.

Por su mitad del premio, Julius fue elogiado por la investigación que hizo uso de compuestos como la capsaicina (el compuesto responsable del picante en los chiles) y el mentol para identificar sensores sensibles a la temperatura en las células.

Patapoutian fue honrado por su descubrimiento de los sensores celulares en la piel y los órganos internos que responden a estímulos mecánicos como el tacto. Él y sus colaboradores primero cultivaron una línea celular que emitía una señal eléctrica medible cuando se pinchaban células individuales con una pequeña pipeta. El equipo eliminó sistemáticamente genes individuales en estas células sensibles a la presión, lo que les permitió identificar los genes que codifican el receptor o los receptores que responden a la presión.

Patapoutian y su equipo identificaron dos genes que codifican canales iónicos previamente no caracterizados que se abren en respuesta a la presión mecánica; Los canales iónicos son una especie de túnel que conecta el interior y el exterior de una célula. Desde entonces, se ha demostrado que los dos canales, que se denominaron Piezo1 y Piezo2 por la palabra griega para presión (píesi), detectan la posición y el movimiento del cuerpo (conocido como propiocepción), y regulan procesos fisiológicos importantes como la presión arterial, la respiración y el sistema urinario. control de la vejiga.

Como estudiante de posgrado en biología en Caltech de 1990 a 1996, Patapoutian trabajó en el laboratorio de Barbara Wold (PhD ’78), profesora Bren de Biología Molecular. En el laboratorio de Wold, Patapoutian estudió cómo los genes individuales especifican la identidad del tipo de célula, específicamente las que producen músculo.

“Es un placer verlo”, dice Wold, quien también se desempeña como presidente de liderazgo de Allen V. C. Davis y Lenabelle Davis y director del Instituto Richard N. Merkin de Investigación Traslacional. “Fue maravilloso trabajar con Ardem desde el día que llegó a Caltech. Llegó con un gran amor por la biología, entusiasmo por el descubrimiento y capacidad para el diseño experimental fino. Y siempre estaba dispuesto a hacer un esfuerzo adicional cuando se requería puro trabajo. El proyecto que lo llevó a él y a sus alumnos a los Piezos demostró todo eso. Fue un riesgo científico audaz, ligado a un diseño fino y toneladas de trabajo, que en última instancia logró hermosos conocimientos biológicos “.

Patapoutian nació en 1967 en Beirut, Líbano. Recibió su licenciatura en biología molecular, celular y del desarrollo de UCLA. Después de su investigación de doctorado en Caltech, Patapoutian fue becario postdoctoral en UC San Francisco de 1996 a 2000, y luego se unió a la facultad de Investigación Scripps y al personal del Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis.

Cuando se le preguntó sobre el secreto de su éxito en su entrevista con el Premio Nobel, Patapoutian señaló la importancia de nutrir el entorno: “Creo que es el medio ambiente, las personas que te rodean, y simplemente centrarse en las grandes preguntas que se pueden responder”, dijo. “En ciencia, muchas veces nos enfocamos en las grandes preguntas, pero hay que hacerlas en el lugar y el momento adecuados, donde las herramientas están presentes para responder a esas preguntas”.

En 2020, Patapoutian y Julius compartieron el Premio Kavli de Neurociencia. Es miembro electo de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, la Academia Nacional de Ciencias y la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia.

Hasta la fecha, 45 profesores, ex alumnos y ex becarios postdoctorales de Caltech han ganado un total de 46 premios Nobel.