“La temperatura, el dolor y la presión forman parte de nuestro sentido del tacto, quizás el menos comprendido de los cinco sentidos humanos. Julius y Patapoutian han desvelado las bases moleculares y neuronales para las sensaciones térmicas y mecánicas”, prosigue el acta.

Se trata de una investigación con potenciales implicaciones médicas porque “arroja luz sobre cómo reducir el dolor crónico y agudo asociado a numerosas enfermedades, traumatismos y sus tratamientos”. De hecho, varios laboratorios farmacéuticos están investigando para identificar moléculas que actúen sobre estos receptores con el objetivo de tratar distintas formas del dolor crónico, por ejemplo el asociado a procesos inflamatorios como la artritis.

El jurado ha destacado, además, el “gran valor que supone entender, desde un punto de vista fundamental, cómo percibimos el mundo”, en palabras de Óscar Marín, director del Centro de Trastornos del Neurodesarrollo en King’s College London (Reino Unido) y secretario del jurado. “Aunque todavía no hayamos visto aplicaciones prácticas de estos descubrimientos, su potencial es tan enorme que no nos cabe duda de que es un hito transformador que merece ser reconocido. Entender cómo nuestro cuerpo es capaz de percibir los cambios de temperatura o la presión es conceptualmente tan significativo que sorprende que no lo supiéramos hasta hace tan poco o, mejor dicho, que solo conociéramos la parte del circuito nervioso que procesa esta información pero no los sensores moleculares que utiliza. Es uno de esos hallazgos en los que resulta difícil intuir todo el alcance que puede llegar a tener en cuanto a aplicaciones, aunque ya se esté trabajando en algunas, como la gestión del dolor crónico y el control de la presión arterial”.

Como ejemplo de máxima actualidad para entender la importancia de reconocer la ciencia básica, Marín ha añadido: “Pensemos en quienes hace 20 años trabajaban en la biología del ARN. Ni ellos mismos eran entonces conscientes de que darían con la clave de una nueva generación de vacunas como las que se han desarrollado ahora contra el Covid-19”.

Los hallazgos de los galardonados han abierto un área de investigación capaz de cambiar la manera de entender procesos fisiológicos cruciales en el funcionamiento del organismo, de lo que podrían derivarse aplicaciones médicas relevantes.

El nuevo campo, la ‘mecanobiología’, investiga por primera vez el papel de los receptores de presión en el interior del cuerpo, en sistemas como el excretor, para alertar de que la vejiga urinaria está llena, o el circulatorio, para regular la presión en los vasos sanguíneos.

SENSORES DE SABOR Y TACTO

David Julius descubrió que el receptor que provoca una sensación de quemazón en la boca al ingerir capsaicina –el ingrediente picante de la guindilla o los pimientos de Padrón– es también el mismo que detecta el calor. Como señala el acta, Julius “identificó el primer gen que codifica un receptor que actúa como sensor de la temperatura, (la proteína) TRPV1, usando la capsaicina. Descubrió que TRPV1 también se activa con las altas temperaturas”. La señal que envía ese receptor se integra en el cerebro y está calibrada de tal manera que, si el calor es tan elevado que puede quemar los tejidos, es interpretada como dolor.

Julius ha explicado tras conocer el fallo que, aunque “en retrospectiva” la conexión entre picante y alta temperatura parezca “obvia”, en su momento no lo era. Su investigación partió de su curiosidad general por el uso de compuestos naturales en la sociedad, que acabó conectando con la investigación de las bases moleculares del dolor.

“Las plantas se defienden generando sustancias que producen dolor a sus predadores, y se nos ocurrió explotar estas herramientas para tratar de entender la sensación de dolor a escala molecular”, ha señalado Julius. Su grupo de investigación se centró en estudiar las bases moleculares de la percepción de la capsaicina sabiendo, por trabajos de otros grupos, que podría tener relación con la sensación de dolor. Efectivamente identificaron el gen del receptor del ingrediente picante de la guindilla, pero "la verdadera sorpresa" llegó al preguntarse por la función de esa proteína en humanos. “No podía ser”, ha señalado Julius, “que la tuviéramos únicamente para apreciar la comida picante”.

En células en cultivo descubrieron que el calor también activa el receptor de la capsaicina. “Nos dimos cuenta de que calentar las células provocaba la activación intensa de este receptor. Fue un momento emocionante”, ha recordado el científico galardonado.

A continuación, prosiguieron esta línea de investigación con la búsqueda del receptor del frío. Ya sobre la pista de la relación entre temperatura y determinados sabores, recurrieron al mentol presente en la menta, asociado a la sensación de frescor. En efecto, comprobaron que el receptor para el mentol y la baja temperatura es el mismo, y para asombro de Julius, se parece al de la capsaicina.