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Martin Chalfie creó una de las herramientas más importantes de la biociencia hasta ahora. Elaboró una “etiqueta luminosa” capaz de hacer visibles procesos que antes no podíamos advertir, como la propagación de células cancerosas. Su trabajo lo hizo merecedor del Premio Nobel de Química en 2008, junto con los investigadores Osamu Shimomura y Roger Y. Tsien.
El reconocimiento, no obstante, llegó varios años después. En 1994, Chalfie, biólogo estadounidense, dio a conocer los resultados de un experimento con el que introdujo en un gusano la proteína verde fluorescente (GFP, por sus siglas en inglés). Básicamente, logró que las células receptoras emitieran brillo, permitiendo observar sus movimientos e interacciones. Por su parte, Shimomura fue quien por primera vez aisló la GFP de la medusa Aequorea victoria y descubrió su brillo verde intenso bajo luz ultravioleta, mientras que Tsien amplió la paleta de colores con el fin de rastrear distintos procesos biológicos al mismo tiempo.
“En un experimento espectacular, los investigadores lograron marcar diferentes células nerviosas del cerebro de un ratón con un caleidoscopio de colores”, comunicó la Real Academia Sueca de Ciencias, encargada de otorgar el Premio Nobel, cuando les concedió el galardón.
Ahora, Chalfie, profesor de la Universidad de Columbia en Nueva York, ha visitado nuestro país para conversar sobre ciencia e innovación con jóvenes y docentes de las universidades de la Sabana, Antioquia, los Andes y la Javeriana. Su visita se llevó a cabo en el marco de la segunda edición, desarrollada por AstraZeneca (con el apoyo de la Embajada de Suecia en Colombia), de la Nobel Prize Inspiration Initiative. Se trata de un programa global que busca acercar laureados a la comunidad académica “para inspirar a las nuevas generaciones de científicos”.
Durante su paso por nuestro país, Chalfie dialogó con El Espectador sobre el tiempo que le tomó a la comunidad científica reconocer su trabajo y el impacto de la GFP en la ciencia; cómo ha sido una herramienta clave. También se refirió a los jóvenes de Colombia y cómo está “totalmente a favor” de su entusiasmo.
En sus charlas ha hablado sobre la continua necesidad del “conocimiento inútil”, ¿a qué se refiere?
Esta idea viene de un artículo escrito en 1939 por el educador Abraham Flexner, en el cual planteaba que lo que realmente necesitamos no son solo aplicaciones prácticas, sino la comprensión fundamental que nos lleva a esas aplicaciones. A esa comprensión fundamental, a modo de broma, él la denominaba “conocimiento inútil”. En mis charlas, de cierto modo, vuelvo hacer énfasis en ese punto.
Aunque es normal que queramos obtener respuestas inmediatas ante los múltiples desafíos del mundo, lo cierto es que necesitamos nuevos enfoques para abordar esos problemas. Y para ello debemos tener una mayor comprensión fundamental. Eso permitirá que se generen los cambios necesarios. No es suficiente centrarnos únicamente en el producto final; necesitamos usar todo nuestro conocimiento y nuestros enfoques para intentar hacer frente a los retos.
¿Qué es clave para seguir nutriendo esa curiosidad, para formular nuevas preguntas en la ciencia y, especialmente, para buscar maneras de resolverlas?
La mayoría de los científicos que conozco siempre están haciendo experimentos por una razón específica: están tratando de entender cómo funcionan los músculos o los nervios, o cómo interactúan las células. Están interesados en un problema en particular. Pero en medio de esos experimentos, surgen muchas cosas inesperadas. Si somos lo suficientemente afortunados para notarlas, se pueden convertir en algo verdaderamente importante. Eso abre nuevas vías para obtener información básica, así que es clave mirar de manera más amplia los resultados a los que llegamos.
También es bueno pensar en cómo lo que estamos haciendo encaja con otros aspectos, pues a veces las conexiones dan paso a una línea de investigación completamente nueva. En mis conferencias hablo mucho sobre darnos cuenta de que hay problemas que están justo delante de nosotros, que hemos estado ignorando o que asumíamos que era algo que ya sabíamos. Pero en realidad, no: puede ser algo diferente, una pieza que hacía falta.
Hablemos un poco de su trabajo en torno a la proteína verde fluorescente (GFP). Para quienes no son científicos, ¿cómo la describiría? ¿Cómo permite rastrear procesos celulares?
En el pasado, antes de la proteína verde fluorescente, los científicos podían ver partes de la célula utilizando un microscopio electrónico o marcándolas con anticuerpos. Sin embargo, no era posible observar cómo los procesos cambiaban a lo largo del tiempo; era solo una foto, una imagen estática, en vez de una secuencia dinámica como la de una película. Eso se debía a la dificultad de “etiquetar” los componentes celulares para hacer un seguimiento de su actividad.
Esta proteína cambió el panorama porque la célula, bien sea una neurona, una célula muscular, intestinal o de cualquier tipo, es capaz de producir la GFP. Y la proteína se puede ver tan solo iluminándola con luz azul; emite una fluorescencia verde, lo cual permite observar estas células verdes en tejidos vivos. Es posible mirar cómo crecen, cómo se mueven de un lado a otro, cómo cambia su forma, entre otros procesos.
Eso abrió la puerta para que las personas estudiaran muchos fenómenos, por ejemplo la manera en que un virus infecta a una célula y se propaga a la siguiente. Al modificar el virus para que produzca la GFP, es posible rastrear su trayectoria con esta “etiqueta luminosa”, es como si le hubiéramos puesto una linterna para seguir su recorrido. Eso es, en esencia, lo que introdujimos. La GFP nos permite ver cómo suceden las cosas, y al hacerlo solo surgen más y más preguntas.
Cuando usted y sus colegas recibieron el Premio Nobel, el comité comparó el impacto de su trabajo y del uso de la proteína con el de la invención del microscopio…
Fueron muy amables (risas).
Pero, como usted decía, fue un gran cambio en la manera en que entendemos los procesos celulares y la biología. ¿Cómo recibió la comunidad científica el hallazgo en ese entonces y cómo es percibido hoy?
Pienso que, de cierto modo, la mayoría de los descubrimientos científicos deben demostrar que son válidos. En este caso, al principio, algunas personas se mostraron muy entusiasmadas; vieron posibilidades que no eran evidentes de inmediato. En cambio, otras no estaban del todo convencidas de que funcionara, decían que se requerían más pruebas. Es algo que ha sucedido con muchos hallazgos en la ciencia.
Hoy en día, todo el mundo sabe qué es el ADN y se maravilla ante el descubrimiento de su estructura. Sin embargo, eso ocurrió en 1953 y fue hasta 1960 cuando los investigadores obtuvieron una nominación al Premio Nobel. Pasaron siete años, y tuvieron que transcurrir otros dos para que finalmente se les concediera el reconocimiento por ese hallazgo. Eso demuestra que la gente se toma su tiempo para plantearse: ¿Esto es real? ¿Qué implicaciones tiene para mi trabajo? ¿Qué se puede derivar?
A pesar de que Shimomura demostró la existencia de la GFP en 1962 y de que nosotros demostramos en 1994 que podía utilizarse como herramienta, fue hasta 2008 que la comunidad científica reaccionó diciendo: “¡Un momento! Miles de personas están utilizando esto” y han surgido muchas cosas a partir de ello. Al principio, el proceso llevó tiempo, pero luego, cada vez más personas se dieron cuenta de que se trataba de una herramienta realmente útil, con la cual se han elaborado otros instrumentos de gran valor.
Desde qué publicó su trabajo, ¿qué avances ha habido en torno a la proteína verde fluorescente?
Creo que ha habido muchos avances. Se han desarrollado diferentes colores, se han creado monitores celulares, que son una proteína o un conjunto de péptidos que responden cambiando de fluorescencia según el estado de la célula. Por ejemplo, cuando se modifica la acidez de la célula, su color puede cambiar. Cuando cambia el nivel de calcio en la célula, su color puede cambiar. Así que existe una forma de medir lo que está pasando en las células mediante la observación del color que se genera, la fluorescencia que aparece. Esos han sido resultados increíbles.
Se dice que su descubrimiento revolucionó la ciencia. Particularmente en biomedicina. ¿Cuáles han sido los mayores logros que ha permitido el uso de la GFP, por ejemplo en torno al estudio de enfermedades como el cáncer y el Alzheimer?
Esta proteína no es algo que pongamos en las personas. No es un tratamiento ni un procedimiento, sino una manera de comprender la biología. Con eso en mente, hay muchas preguntas que nos podríamos plantear sobre el cáncer para llegar a entenderlo. Por ejemplo, ¿por qué las células cancerosas con frecuencia van a diferentes partes del cuerpo? Eso se puede estudiar en ratones haciendo que una célula cancerosa produzca la GFP y observando a dónde fueron las células verdes.
Por otro lado, si se quiere estudiar cómo prevenir esa propagación de células cancerosas, es posible tratar con un medicamento a animales que tengan ese tumor. Si se eliminan todas las células verdes, sería un truco bastante bueno. La GFP permite estudiar lo que pasa en el transcurso de la enfermedad, así como posibles maneras de cambiar su rumbo. Está ahí como una herramienta, en la caja de herramientas.
Las propiedades luminiscentes de esta proteína se encuentran en organismos como medusas y moluscos, de hecho así fue cómo empezaron a estudiarla en primer lugar. ¿Qué más cree que podemos seguir aprendiendo de la naturaleza y de cómo funcionan estos seres vivos?
En los últimos años, uno de los Premios Nobel tuvo que ver con un inesperado elemento de control en el desarrollo, llamado microRNA. Ese microRNA fue hallado en gusanos, pero luego se descubrió que estaba en todas partes. Por otro lado, la tecnología CRISPR-Cas9, que ha cambiado la edición genética, surgió del estudio de bacterias. También tenemos medicamentos contra la malaria, como la artemisinina, que proviene de una planta en China, entre muchas otras moléculas importantes que se derivan de plantas.
Este 2026, el Premio Nobel de Medicina (para Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel) fue otorgado por el hallazgo de una proteína en un organismo unicelular que respondía a la luz abriendo un canal y cambiando las propiedades eléctricas de las células. Eso condujo a lo que hoy denominamos optogenética.
Estamos aprendiendo tanto y obteniendo herramientas, todas relativamente nuevas. ¿Cuánto más hay por descubrir allá afuera? Hasta ahora, hemos ganado un conocimiento general de cómo funcionan los organismos y todavía necesitamos saber mucho más al respecto.
A propósito, ¿en qué está trabajando actualmente?
En este momento estamos en un laboratorio que nos permite hacer una búsqueda mucho más sensible de los mutantes que nos interesan. Durante muchos años habíamos trabajado en torno a mutaciones que afectan el desarrollo y la función de un conjunto específico de células que responden al tacto. Ahora, hemos encontrado muchas más mutaciones defectuosas y, por lo que sabemos, son nuevas, ya que hemos podido realizar estos análisis más profundos.
También hemos estado observando la sensibilidad y la resistencia a los medicamentos, preguntándonos qué cosas, si bien no eliminan completamente la respuesta al fármaco, la reducen considerablemente. Estamos descubriendo que podemos afectar los genes al administrarle el medicamento a los animales. Mi hipótesis, aún sin saber si será cierta o no, es que al entender cómo funciona esto, podamos pensar en qué sería importante para el diseño de otros fármacos que podrían ser un poco más efectivos. ¿Qué implica esto en términos de que los medicamentos entren en las personas? ¿Cuál sería la mejor manera de hacerlo? Este es el tipo de problemas que nos estamos planteando porque es a donde nos ha llevado la genética
Usted ha estado un par de veces en Colombia, dando charlas y contando sobre su trayectoria. ¿Qué le ha llamado la atención de nuestro país, de la comunidad académica?
Lo que más me ha impresionado es que los estudiantes son muy dedicados. Todos parecen estar muy activos, involucrados y preocupados. Durante estos días, muchas personas me han hablado sobre los derechos humanos, y eso me gusta bastante. Creo, en general, que hay muchísimo entusiasmo aquí, y yo estoy totalmente a favor de ese entusiasmo.
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