Dorothy Crowfoot Hodgkin y la estructura de la insulina

¿Tienes diabetes o conoces a alguien que padezca esta enfermedad? En 1969, después de 34 años de investigación, Dorothy Crowfoot Hodgkin logró un avance trascendental que mejoró la calidad de vida de quienes padecen esta enfermedad. Descubrió la estructura de la insulina, la hormona clave para la regulación de los niveles de azúcar en sangre.

Hoy exploraremos el apasionante campo de las estructuras moleculares y cómo los hallazgos de Crowfoot han impactado en el bienestar de miles de personas.

Biografía de Dorothy Crowfoot Hodgkin

Reconocida como una visionaria por muchos científicos, Dorothy Crowfoot Hodgkin nació en Egipto cuando aún era una colonia británica. Desde una edad temprana, su curiosidad por la ciencia fue evidente, y su espíritu audaz e incansable la llevó a alcanzar grandes logros. Uno de los más relevantes, la estructura de la insulina.

Su vocación por la química surgió tras leer el libro “The Nature of the Things”, escrito por William H. Bragg, que explora la cristalografía de rayos X.  Inspirada por esta novedosa técnica, Crowfoot decidió estudiar química en la Universidad de Oxford.

Es importante destacar que en esa época tanto Oxford como Cambridge, las universidades británicas más prestigiosas, tenían una proporción muy baja de mujeres estudiantes. Para hacerte una idea, solo una quinta parte del alumnado de Oxford era femenino. Además, las mujeres tenían restringido el acceso a debates universitarios.

A pesar de estos obstáculos, Dorothy Crowfoot Hodgkin se graduó en química en 1932. Continuó con su investigación en la Universidad de Cambridge, donde inició su tesis doctoral sobre cristalografía de rayos X.

Convertida en Doctora, Crowfoot decidió trasladarse a la Universidad de Oxford. Allí, muchos años más tarde, lograría uno de sus mayores hitos: el descubrimiento de la estructura de la insulina.

Dorothy Crowfoot Hodgkin y sus descubrimientos

Dorothy Crowfoot consiguió lo que para muchos científicos era imposible: descifró numerosas e importantes moléculas y pasó a la historia como una gran cristalógrafa.

La estructura de la penicilina

Uno de los logros más destacados de Dorothy Crowfoot Hodgkin es el descubrimiento de la estructura de la penicilina. Durante los inicios de la Segunda Guerra Mundial, los científicos Howard Florey y Ernst Boris Chain, quienes habían purificado la penicilina, se acercaron a Crowfoot en busca de ayuda para averiguar la composición química de esta molécula.

Utilizando la cristalografía de rayos X en lugar de los métodos clásicos, en 1945 Dorothy Crowfoot descubrió la arquitectura de la penicilina. Este hallazgo revolucionó la medicina moderna al demostrar que la penicilina era una molécula con un anillo de ß-lactama, componente esencial de muchos antibióticos. Gracias al descubrimiento de Crowfoot, se pudo optimizar la fabricación de antibióticos basados en la penicilina, impulsando además el desarrollo de nuevos fármacos.

Crowfoot contó con el apoyo de una herramienta emergente: los primeros ordenadores. Estas máquinas aceleraban la elaboración del modelo tridimensional de la molécula. Así lograron sintetizar la penicilina en lugar de extraerla directamente de los hongos Penicillium. Esta innovación redujo notablemente los costes y simplificó el proceso de producción masiva, salvando millones de vidas.

Por aquella época, Dorothy Crowfoot Hodgkin no era la única gran cristalógrafa. Durante el descubrimiento de la estructura de la penicilina, Rosalind Franklin estaba realizando importantes descubrimientos sobre la estructura tridimensional del ADN.

La vitamina B12 y su estructura

El descubrimiento de la estructura de la penicilina reveló al mundo la destreza en cristalografía de Dorothy Crowfoot, demostrando su genialidad como científica. Esta excelencia le ayudó a ampliar sus contactos en el mundo de la investigación y le otorgó acceso a cristales de vitamina B12. Esta molécula desempeña un papel crucial en la producción de glóbulos rojos y el sistema nervioso. Consciente de su importancia, Dorothy se propuso desentrañar su estructura para poder sintetizarla y así salvar vidas.

A pesar de que muchos en la comunidad científica la consideraban una investigación imposible, Crowfoot y su equipo dedicaron siete años de esfuerzo incansable a este campo. Finalmente, en 1956, compartieron el fruto de su trabajo: la estructura tridimensional de la vitamina B12.

Esta presentaba una forma totalmente nueva para la química orgánica. Una característica notable de su estructura es la presencia de un enlace entre un átomo metálico (cobalto) y un átomo de carbono. Es decir, la vitamina B12 es uno de los pocos compuestos organometálicos naturales conocidos.

La estructura de la insulina

No fueron dos, cuatro, ni siquiera diez años los que dedicó Dorothy Crowfoot a descubrir la estructura de la insulina. Fueron treinta y cuatro años de dedicación.

A pesar de que la insulina se había estado utilizando para tratar la diabetes durante algunos años, se sabía muy poco sobre esta hormona vital. Es por ello por lo que Crowfoot se propuso averiguar la estructura de la insulina. En primer lugar, obtuvo su patrón de difracción irradiando un cristal. Sin embargo, pasaron los años y, aunque descubrió las estructuras de otras moléculas, como la penicilina y la vitamina B12, la estructura de la insulina seguía siendo un enigma. Fue así hasta que, en 1969, con la llegada de la informática, Dorothy Crowfoot logró optimizar la hormona. Un hito que mejoró sustancialmente el tratamiento de los pacientes con diabetes.

¿Qué es la insulina?

Hagamos un breve inciso para conocer mejor este compuesto químico, que tanto interesó a Dorothy Crowfoot y tan importante sigue siendo hoy en día: la insulina.

Después de una comida, entre los numerosos procesos desencadenados, el tracto digestivo descompone los carbohidratos y los transforma en glucosa. Para que nuestras células puedan absorber el azúcar y utilizarlo como fuente de energía, la glucosa debe ingresar en el torrente sanguíneo, lo cual ocurre a través del intestino delgado.

La insulina es la encargada de mantener unos niveles adecuados de glucosa en la sangre. Cuando hay demasiada glucosa en el torrente sanguíneo, la insulina indica al cuerpo que almacene el exceso en el hígado hasta que los niveles de glucosa en sangre disminuyan.

En el caso de las personas con diabetes, el cuerpo no utiliza la insulina de manera efectiva ni la produce en cantidades suficientes. Por lo tanto, la insulina inyectada actúa como un sustituto de la insulina natural del cuerpo. De este modo, ayuda a controlar los niveles de glucosa en la sangre y prevenir complicaciones asociadas con la diabetes.

El premio Nobel de Dorothy Crowfoot Hodgkin

Volvamos ahora a Dorothy Crowfoot Hodgkin, la científica que descubrió la estructura de tantos compuestos vitales.

Previamente a ser galardonada con el Premio Nobel de Química, Dorothy Crowfoot fue admitida en la Real Sociedad de Londres, la asociación científica británica de mayor prestigio. Con más de 280 años de historia, esta institución tan solo había seleccionado a dos mujeres previamente.

Crowfoot ganó el Premio Nobel de Química en 1964 cuando tenía 54 años. El motivo fue la determinación de la estructura de muchas sustancias biológicas mediante el uso de la difracción de rayos X. Con este reconocimiento, se convirtió en la primera británica en recibir el Premio Nobel en un campo científico.

Sin embargo, el descubrimiento más importante de Dorothy Crowfoot llegó pocos años después de haber conseguido el Premio Nobel, cuando desentrañó la estructura de la insulina.

A raíz del Premio Nobel y del descubrimiento de la estructura de la insulina, Crowfoot comenzó a dar charlas sobre la diabetes. Su objetivo era concienciar a la población sobre cómo evitarla.

El legado de Dorothy Crowfoot Hodgkin en la ciencia es invaluable y su vida sirve como ejemplo para las mujeres científicas, inspirándolas a perseguir sus sueños y contribuir al avance del conocimiento científico.