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La primera fotografíaLa matemática de las sombrasEl desvío hacia la penicilinaEl problema de la B12 y las primeras computadorasEl regreso a la insulinaTrabajar con dolorEl legado que construyóEl cimiento
Science / Explained
Fundamentos

Dra. Dorothy Hodgkin: 34 años y 788 átomos

Cada medicamento peptídico que existe hoy en el mercado depende de un mapeo molecular preciso. La Dra. Dorothy Hodgkin trazó esa línea base ella sola, a lo largo de 34 años, completamente a mano.

8 chapters

Cada medicamento peptídico que existe hoy en el mercado depende de un mapeo molecular preciso. Necesitamos saber exactamente dónde quedan los átomos en una hormona para entender cómo construirle terapias alrededor.

La Dra. Dorothy Hodgkin trazó esa línea base ella sola, a lo largo de 34 años durísimos, completamente a mano.

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La primera fotografía

Es 1935. Dorothy Hodgkin tiene 25 años. Acaba de tomar la primera fotografía con rayos X de un cristal de insulina.

La imagen es ruido. Manchitas en la película que representan 788 átomos. Va a pasar las próximas tres décadas decidiendo exactamente qué significan esas manchas.

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La matemática de las sombras

En 1935, la cristalografía de rayos X requería un cuarto oscuro, un tubo, un cristal y película. Tomas la foto. Después haces la matemática.

Aprendió el método en Cambridge bajo J.D. Bernal. Él le enseñó la física, y le enseñó una negativa obsesiva a redondear números cuando tenían que ser exactos.

Se enfocó en la insulina porque la molécula importaba. El pensamiento médico dominante decía que la diabetes era un síntoma. La Dra. Hodgkin entendió que era un problema estructural.

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El desvío hacia la penicilina

Durante la Segunda Guerra Mundial dejó de lado brevemente la insulina para estudiar la penicilina.

El establishment químico estaba absolutamente convencido de que una estructura específica de cuatro átomos (un anillo betalactámico) en la penicilina físicamente no podía existir. Argumentaban que la tensión química iba a romper la molécula.

Hodgkin la mapeó y demostró que estaban equivocados. La tensión extrema era el punto. Esa tensión exacta era lo que volvía a la molécula venenosa para las bacterias.

Hay una satisfacción callada en resolver un debate subjetivo con física objetiva. Los químicos discutían teoría. La Dra. Hodgkin señaló la película y básicamente dijo: los átomos están donde están.
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El problema de la B12 y las primeras computadoras

En 1948 se metió con la vitamina B12. Con 181 átomos, su complejidad escapaba por completo al cálculo humano por más masivo que fuera.

Pero el hardware estaba alcanzando. Trabajando con la máquina Pilot ACE de Alan Turing, la Dra. Hodgkin se dio cuenta de algo que la mayoría de los químicos no veía. La cristalografía era, en esencia, un problema de matemática que esperaba suficiente poder de cómputo.

Aprendió a programar en los lenguajes más tempranos solo para procesar sus datos. En 1954 había resuelto la B12.

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El regreso a la insulina

Ganó el Premio Nobel de Química en 1964. La mayoría se da una vuelta de la victoria. La Dra. Hodgkin volvió directo al rompecabezas de la insulina.

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Trabajar con dolor

En 1960, la Dra. Hodgkin tenía 50 años y vivía con artritis reumatoide severa.

La enfermedad autoinmune estaba destruyendo activamente las articulaciones pequeñas de sus manos y muñecas. Para alguien cuyo trabajo requería alinear cristales microscópicos y ajustar equipos delicados, esto era un obstáculo físico enorme.

En lugar de renunciar, diseñó un sistema de palancas y poleas para activar el interruptor de los rayos X cuando sus dedos no podían. Se ataba férulas a las manos y seguía trabajando.

¿Por qué volver a la insulina? Ya había ganado el Nobel. Su legado básicamente estaba sellado de cualquier manera. Simplemente quería honrar la promesa que se había hecho a sí misma a los 25 años, sin dejar que el rompecabezas la venciera.

Consiguió fondos, convenció a IBM de donarle tiempo de máquina y empujó la matemática hacia adelante. En septiembre de 1969, exactamente 34 años después de aquella primera fotografía, publicó la estructura.

Mapeó 788 átomos acoplados en forma de hexámero. Por fin sabía exactamente dónde estaba el zinc.
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El legado que construyó

Resolvió cerca de 100 estructuras a lo largo de su carrera. Desde entonces, la comunidad científica ha mapeado más de 250.000 proteínas. El Protein Data Bank que usamos hoy existe gracias al cimiento que ella puso.

Estos 34 años podrían sugerir una científica aislada trabajando sola en un cuarto oscuro. Pero la Dra. Hodgkin operaba con una colaboración profunda.

En una época de formalidad académica intensa, exigía que sus estudiantes la llamaran "Dorothy". Cuando le dieron el dinero del Nobel, regaló la mayor parte para financiar becas internacionales e iniciativas de paz.

Su esposo era miembro del Partido Comunista, lo que llevó a Estados Unidos a prohibirle la entrada al país durante la Guerra Fría. Ella obligó a la CIA a emitir excepciones solo para poder asistir a conferencias científicas.

Y fue de todas formas.

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El cimiento

Los GLP-1 de hoy y los medicamentos peptídicos en general existen por la paciencia intensa de la gente que construyó las herramientas. Los tratamientos que tenemos hoy son el resultado directo de una mujer que simplemente se negó a aceptar una respuesta incompleta hasta que la película se la entregó.

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Frequently Asked Questions
    Glossary3 terms
    Cristalografía de rayos X
    Una técnica que genera fotografías estructurales en 3D de moléculas microscópicas usando patrones de difracción.
    Hexámero
    Un complejo molecular 3D formado por seis unidades estructurales acopladas (por ejemplo, el almacenamiento de la insulina).
    Anillo betalactámico
    Una estructura en anillo de cuatro átomos que es central para la actividad bactericida de la penicilina.
    References3 sources

    Crystallography & insulin structure

    1. Hodgkin DC, Kamper J, Mackay M, et al. · 1969
      Structure of rhombohedral 2 zinc insulin crystals.
      Nature 224(5218):491-495 · PMID 5344106

    Peptide structure and drug design context

    1. Fosgerau K, Hoffmann T. · 2015
      Peptide therapeutics: current status and future directions.
      Drug Discov Today 20(1):122-128 · PMID 25450771 · DOI 10.1016/j.drudis.2014.10.003
    2. Craik DJ, Fairlie DP, Liras S, Price D. · 2013
      The future of peptide-based drugs.
      Chem Biol Drug Des 81(1):136-147 · PMID 23253135 · DOI 10.1111/cbdd.12055

    Disclaimer. This article is for educational purposes only and does not constitute medical advice. Peptide signals and their therapeutic applications are complex and context-dependent.

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