Fites de la glicobiologia:

de la curiositat bioquímica al Premi Nobel

La glicobiologia no és un camp alternatiu ni una teoria emergent. Té revista pròpia des del 1990, un full de ruta de les Acadèmies Nacionals de Ciències dels Estats Units i, des del 2022, un Premi Nobel. Aquesta és la cronologia, amb la font de cada fita perquè ho puguis comprovar.

EN 30 SEGONS

  • Els sucres de la superfície cel·lular van passar de considerar-se un simple recobriment a ser un camp amb nom propi.
  • Aquest camp té revista científica des del 1990, finançament dels NIH i un informe oficial de les Acadèmies Nacionals de Ciències.
  • El 2022 el Premi Nobel de Química va reconèixer les eines creades justament per observar glicans en cèl·lules vives.

Al mòdul anterior vam definir què són els glicans i com construeixen el glicocàlix. Aquí veurem per què aquesta ciència es pren seriosament: qui l'estudia, on es publica i qui la finança.

Veuràs repetida l'expressió «la propera frontera de la ciència». Convé saber d'on surt: prové de l'informe Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future, publicat per les Acadèmies Nacionals de Ciències dels Estats Units el 2012. No és un eslògan comercial, és el títol d'un document oficial que et pots descarregar.

Cronologia:

1906

Estructura molecular de la eritropoyetina, una hormona glicoproteica

Font

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

La primera pista. Carnot i Deflandre proposen que algun factor de la sang regula la producció de glòbuls vermells. Va trigar setanta anys a aïllar-se: el 1977 es va purificar i va resultar ser l'eritropoetina. El que importa aquí és que aquesta hormona perd gairebé tota l'activitat al cos si se li retiren els sucres. Va ser un dels primers senyals que els glicans no són cap adorn.
Veure la referència

1988

Oxford English Dictionary, donde se recoge el término glicobiología

Font

Rademacher T. W., Parekh R. B., Dwek R. A. «Glycobiology». Annual Review of Biochemistry, 1988. PMID 3052290. DOI 10.1146/annurev.bi.57.070188.004033.

El camp rep el seu nom. Rademacher, Parekh i Dwek publiquen un article de revisió titulat simplement «Glycobiology» a Annual Review of Biochemistry. És el text que dona nom al camp i el defineix com a disciplina. L'Oxford English Dictionary situa el 1988 la primera aparició del terme.
Veure la referència

1990

Portada de la revista científica Glycobiology, de Oxford University Press

Font

Glycobiology, Oxford University Press. Publicació continuada des del 1990.

Una revista científica pròpia Oxford University Press llança Glycobiology, la primera revista dedicada exclusivament a aquest camp. Que una disciplina tingui revista pròpia és el senyal més clar que ha deixat de ser un racó de la bioquímica per convertir-se en una àrea independent.
Veure la referència

1990

Artículo Capitalizing on Carbohydrates, publicado en Bio/Technology

Font

Hodgson J. «Capitalizing on carbohydrates». Bio/Technology, febrer de 1990. PMID 1366555. DOI 10.1038/nbt0290-108.

Els carbohidrats entren a l'agenda biomèdica La revista Bio/Technology publica «Capitalizing on carbohydrates», de John Hodgson, que assenyala els carbohidrats com una àrea amb un gran potencial biomèdic encara sense explotar.
Veure la referència

1995

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

Font

Perillo N. L., Pace K. E., Seilhamer J. J., Baum L. G. «Apoptosis of T cells mediated by galectin-1». Nature, 14 de desembre de 1995. PMID 7501023. DOI 10.1038/378736a0. Accés restringit.

Els glicans donen ordres, no només forma Un estudi publicat a Nature demostra que unes proteïnes immunitàries anomenades galectines llegeixen els sucres de la superfície dels limfòcits T i en poden desencadenar la mort cel·lular programada (apoptosi). És una demostració directa que els glicans transmeten instruccions.
Veure la referència

1996

Portada del manual Bioquímica ilustrada de Harper

Font

Murray R. K. i cols. Bioquímica il·lustrada de Harper. Capítol dedicat a les glicoproteïnes.

Els vuit sucres entren als manuals La Bioquímica il·lustrada de Harper, un dels manuals de referència a les facultats de medicina, recull que les glicoproteïnes humanes es construeixen a partir de vuit monosacàrids. Una precisió que convé fer aquí Els manuals anomenen «essencials» aquests vuit sucres en sentit estructural: són els que calen per construir les glicoproteïnes. No vol dir que s'hagin de menjar, com passa amb les vitamines. El cos els pot fabricar tots a partir de la glucosa.
Veure la referència

1998

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

Font

Berger V., Périer S., Pachiaudi C., Normand S. «Dietary specific sugars for serum protein enzymatic glycosylation in man». Metabolism, desembre de 1998. PMID 9867081.

Què fa el cos amb els sucres de la dieta Un estudi publicat a Metabolism va mesurar, amb sucres marcats isotòpicament, què passa amb la galactosa i la manosa que ingerim. Dos resultats clars: s'oxiden molt menys que la glucosa —menys del 10 % en vuit hores— i s'incorporen a les glicoproteïnes humanes molt més que ella. Els autors conclouen que certs sucres de la dieta podrien constituir «una nova classe de nutrients no essencials amb funcions metabòliques interessants
Veure la referència

2001

Representación molecular de un oligosacárido

Font

Scripps Research: «Consortium for Functional Glycomics Awarded $40.7 Million Glue Grant». 11 de setembre de 2006.

Els diners públics entren al camp Els Instituts Nacionals de la Salut dels Estats Units (NIH) concedeixen una subvenció «glue grant» a The Scripps Research Institute per crear el Consortium for Functional Glycomics. És el tipus de finançament que es reserva a les àrees considerades estratègiques.
Veure la referència

2002

Portada de Scientific American dedicada a los azúcares como medicamentos

Font

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

La divulgació arriba al gran públic. Scientific American dedica un article, «Sweet Medicines», als sucres com a medicaments. És divulgació, no un estudi científic, però marca el moment en què la glicobiologia surt dels laboratoris.
Veure la referència

2002

Font

New Scientist

I no va ser un cas aïllat. El mateix any, New Scientist publica «Sugar Rush» amb el mateix enfocament: hi ha un segon codi a la biologia i està escrit en sucres.
Veure la referència

2007

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

Font

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 sucre decideix si un anticòs protegeix o ataca. Un estudi demostra que retirar els sucres d'un anticòs IgG li treu la capacitat de provocar artritis. La mateixa proteïna, amb un sucre diferent, canvia de comportament: el missatge no està només en la proteïna, està en el sucre que porta unit.
Veure la referència

2012

Esquema del glicocálix recubriendo el interior de un vaso sanguíneo

Font

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

El glicocàlix, objectiu de la medicina cardiovascular Una revisió descriu el glicocàlix vascular —la capa de sucres que recobreix l'interior dels vasos sanguinis— com una estructura clau per a la salut circulatòria i com a possible diana terapèutica.
Veure la referència

2012

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

Font

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

Glicans i immunitat Els Annals of the New York Academy of Sciences dediquen una revisió a la relació entre els glicans i el sistema immunitari, explicant com les cèl·lules immunitàries fan servir aquests sucres per reconèixer-se i coordinar-se.
Veure la referència

2012

Portada del informe Transforming Glycoscience de las Academias Nacionales

Font

National Academies of Sciences. Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future. The National Academies Press, 2012. DOI 10.17226/13446.

Les Acadèmies Nacionals fixen el full de ruta L'Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units publica Transforming Glycoscience: A Roadmap for the Future, un informe que situa la ciència dels glicans entre les àrees prioritàries del segle. D'aquí prové l'expressió «la propera frontera de la ciència».
Veure la referència

2022

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

Font

The Nobel Prize in Chemistry 2022, nobelprize.org. Comentari a Glycobiology, Oxford Academic, volum 33, número 3, 2023.

El Premi Nobel de Química. L'Acadèmia Sueca premia Carolyn Bertozzi, Morten Meldal i K. Barry Sharpless per la química clic i la química bioortogonal. Bertozzi va desenvolupar aquestes eines precisament per poder observar els glicans dins de cèl·lules vives sense alterar-ne el funcionament. És el reconeixement més gran que existeix en ciència, i va arribar per unes eines nascudes per estudiar sucres cel·lulars.
Veure la referència

2023

Font

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

I la recerca continua. Una revisió del 2023 a Frontiers in Immunology recopila el que se sap sobre com els polisacàrids naturals dialoguen amb el sistema immunitari: quins receptors els reconeixen i quines respostes desencadenen. El camp no és història: és recerca en curs.
Veure la referència

El que ve
Aquesta solidesa acadèmica ens permet passar al concret. Al proper mòdul veurem quins són aquests 8 sucres un per un, què fa cadascun i on apareix al cos.