Hitos de la glicobiología:

de la curiosidad bioquímica al Premio Nobel

La glicobiología no es un campo alternativo ni una teoría emergente. Tiene revista propia desde 1990, una hoja de ruta de las Academias Nacionales de Ciencias de Estados Unidos y, desde 2022, un Premio Nobel. Esta es la cronología, con la fuente de cada hito para que puedas comprobarlo.

En 30 segundos

  • Los azúcares de la superficie celular pasaron de ser considerados un simple recubrimiento a ser un campo con nombre propio.
  • Ese campo tiene revista científica desde 1990, financiación de los NIH y un informe oficial de las Academias Nacionales de Ciencias.
  • En 2022 el Premio Nobel de Química reconoció las herramientas creadas precisamente para observar glicanos en células vivas.

En el módulo anterior definimos qué son los glicanos y cómo construyen el glicocálix. Aquí veremos por qué esa ciencia se toma en serio: quién la estudia, dónde se publica y quién la financia.

Verás repetida la expresión «la próxima frontera de la ciencia». Conviene saber de dónde sale: procede del informe Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future, publicado por las Academias Nacionales de Ciencias de Estados Unidos en 2012. No es un eslogan comercial, es el título de un documento oficial que puedes descargar.

Cronología:

1906

Estructura molecular de la eritropoyetina, una hormona glicoproteica

Fuente

Jelkmann W. «Erythropoietin after a century of research: younger than ever». European Journal of Haematology, marzo de 2007. PMID 17253966.

La primera pista. Carnot y Deflandre proponen que algún factor de la sangre regula la producción de glóbulos rojos. Tardó setenta años en aislarse: en 1977 se purificó y resultó ser la eritropoyetina, una glicoproteína. Lo relevante aquí es que pierde casi toda su actividad en el cuerpo si se le retiran los azúcares. Fue una de las primeras señales de que los glicanos no son un adorno.
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1988

Oxford English Dictionary, donde se recoge el término glicobiología

Fuente

Rademacher T. W., Parekh R. B., Dwek R. A. «Glycobiology». Annual Review of Biochemistry, 1988. PMID 3052290.

El campo recibe su nombre. Rademacher, Parekh y Dwek publican una revisión titulada simplemente «Glycobiology» en Annual Review of Biochemistry: es el texto que da nombre al campo y lo define como disciplina. El Oxford English Dictionary sitúa en 1988 la primera aparición del término.a en 1988 la primera aparición del término.
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1990

Portada de la revista científica Glycobiology, de Oxford University Press

Fuente

Glycobiology, Oxford University Press. Publicación continuada desde 1990.

Una revista científica propia. Oxford University Press lanza Glycobiology, la primera revista dedicada exclusivamente a este campo. Que una disciplina tenga revista propia es la señal más clara de que ha dejado de ser un rincón de la bioquímica para convertirse en un área independiente.
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1990

Artículo Capitalizing on Carbohydrates, publicado en Bio/Technology

Fuente

Hodgson J. «Capitalizing on carbohydrates». Bio/Technology, febrero de 1990. PMID 1366555.

Los carbohidratos entran en la agenda biomédica. La revista Bio/Technology publica «Capitalizing on carbohydrates», de John Hodgson, que señala los carbohidratos como un área con gran potencial biomédico todavía sin explotar.
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1995

Revistas del grupo Nature, donde se publicó el estudio sobre galectinas

Fuente

Perillo N. L. y cols. «Apoptosis of T cells mediated by galectin-1». Nature, 14 de diciembre de 1995. PMID 7501023. Acceso restringido.

Los glicanos dan órdenes, no solo forma. Un estudio publicado en Nature demuestra que unas proteínas inmunitarias llamadas galectinas leen los azúcares de la superficie de los linfocitos T y pueden desencadenar su muerte celular programada. Es una demostración directa de que los glicanos transmiten instrucciones.
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1996

Portada del manual Bioquímica ilustrada de Harper

Fuente

Murray R. K. y cols. Bioquímica ilustrada de Harper, capítulo dedicado a las glicoproteínas.

Los ocho azúcares entran en los manuales. La Bioquímica ilustrada de Harper, uno de los manuales de referencia en las facultades de medicina, recoge que las glicoproteínas humanas se construyen a partir de ocho monosacáridos. Conviene una precisión: los manuales los llaman esenciales en sentido estructural, porque son los que hacen falta para construir esas glicoproteínas, no porque haya que comerlos. El cuerpo puede fabricarlos todos a partir de la glucosa.
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1998

Esquema del metabolismo de la manosa y la glucosa hacia las glicoproteínas

Fuente

Berger V. y cols. «Dietary specific sugars for serum protein enzymatic glycosylation in man». Metabolism, diciembre de 1998. PMID 9867081.

Qué hace el cuerpo con los azúcares de la dieta. Un estudio publicado en Metabolism midió con azúcares marcados isotópicamente qué ocurre con la galactosa y la manosa que ingerimos: se oxidan mucho menos que la glucosa, menos del 10 % en ocho horas, y se incorporan a las glicoproteínas humanas mucho más que ella. Los autores concluyen que ciertos azúcares de la dieta podrían ser una nueva clase de nutrientes no esenciales con funciones metabólicas interesantes.
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2001

Representación molecular de un oligosacárido

Fuente

Scripps Research, News & Views: «Consortium for Functional Glycomics Awarded $40.7 Million Glue Grant», 11 de septiembre de 2006.

El dinero público entra en el campo. Los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos conceden una subvención «glue grant» de 34 millones de dólares a cinco años a The Scripps Research Institute para crear el Consortium for Functional Glycomics. En 2006 la renovaron con 40,7 millones más. Es el tipo de financiación que se reserva a las áreas consideradas estratégicas.
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2002

Portada de Scientific American dedicada a los azúcares como medicamentos

Fuente

«Sweet medicines». Scientific American, julio de 2002. PMID 12085501.

La divulgación llega al gran público. Scientific American dedica un artículo, «Sweet Medicines», a los azúcares como medicamentos. Es divulgación, no un estudio científico, pero marca el momento en que la glicobiología sale de los laboratorios.
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2002

Fuente

New Scientist

Y no fue un caso aislado. El mismo año, New Scientist publica «Sugar Rush» con el mismo enfoque: hay un segundo código en la biología y está escrito en azúcares.
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2007

Portada del European Journal of Immunology, número de octubre de 2007

Fuente

Nandakumar K. S. y cols. «Endoglycosidase treatment abrogates IgG arthritogenicity: importance of IgG glycosylation in arthritis». European Journal of Immunology, octubre de 2007. PMID 17899548.

El azúcar decide si un anticuerpo protege o ataca. Un estudio demuestra que retirar los azúcares de un anticuerpo IgG le quita su capacidad de provocar artritis. La misma proteína, con distinto azúcar, cambia de comportamiento: el mensaje no está solo en la proteína, está en el azúcar que lleva unido.
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2012

Esquema del glicocálix recubriendo el interior de un vaso sanguíneo

Fuente

«Update on the important new drug target in cardiovascular medicine — the vascular glycocalyx». Cardiovascular & Hematological Disorders-Drug Targets, septiembre de 2012. PMID 22746343.

El glicocálix, objetivo de la medicina cardiovascular. Una revisión describe el glicocálix vascular, la capa de azúcares que recubre el interior de los vasos sanguíneos, como una estructura clave para la salud circulatoria y como posible diana terapéutica.
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2012

Portada de Annals of the New York Academy of Sciences sobre glicobiología

Fuente

Rabinovich G. A., van Kooyk Y., Cobb B. A. «Glycobiology of immune responses». Annals of the New York Academy of Sciences, abril de 2012.

Glicanos e inmunidad. Los Annals of the New York Academy of Sciences dedican una revisión a la relación entre los glicanos y el sistema inmunitario, explicando cómo las células inmunitarias usan estos azúcares para reconocerse y coordinarse.
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2012

Portada del informe Transforming Glycoscience de las Academias Nacionales

Fuente

National Academies of Sciences. Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future. The National Academies Press, 2012.

Las Academias Nacionales fijan la hoja de ruta. La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos publica Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future, un informe que sitúa la ciencia de los glicanos entre las áreas prioritarias del siglo. De aquí procede la expresión «la próxima frontera de la ciencia».
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2022

Ilustración de glicanos en la superficie de una célula, algunos de ellos brillando por efecto de un marcador fluorescente

Fuente

The Nobel Prize in Chemistry 2022, nobelprize.org.

El Premio Nobel de Química. La Academia Sueca premia a Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless por la química click y la química bioortogonal. Bertozzi desarrolló esas herramientas precisamente para poder observar los glicanos dentro de células vivas sin alterar su funcionamiento. Es el mayor reconocimiento que existe en ciencia, y llegó por unas herramientas nacidas para estudiar azúcares celulares.
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2023

Fuente

Frontiers in Immunology, 2023. DOI 10.3389/fimmu.2023.1147641.

Y la investigación continúa. Una revisión de 2023 en Frontiers in Immunology recopila lo que se sabe sobre cómo los polisacáridos naturales dialogan con el sistema inmunitario: qué receptores los reconocen y qué respuestas desencadenan. El campo no es historia: es investigación en curso.
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Lo que viene
Esta solidez académica nos permite pasar a lo concreto. En el próximo módulo veremos cuáles son esos 8 azúcares uno por uno, qué hace cada uno y dónde aparece en el cuerpo.