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Vincent du Vigneaud (18 de mayo de 1901 – 11 de diciembre de 1978) fue un bioquímico estadounidense de ascendencia francesa, cuyo trabajo pionero en el campo de los compuestos de azufre biológicamente importantes culminó con el Premio Nobel de Química en 1955.
A lo largo de su carrera, du Vigneaud trazó un «sendero de investigación» que conectó la química del azufre con la biología, explorando el metabolismo de aminoácidos, la estructura de vitaminas como la biotina y, finalmente, la síntesis de hormonas polipeptídicas.
Su logro más significativo fue la síntesis de la oxitocina y la vasopresina, las primeras hormonas de este tipo creadas en un laboratorio, una hazaña que no solo validó la estructura de estos péptidos, sino que también demostró que su arquitectura molecular determina su función fisiológica.
Du Vigneaud fue un maestro y mentor excepcional, cuyo enfoque meticuloso y dedicación inquebrantable a la investigación lo convirtieron en una de las figuras más influyentes de la bioquímica del siglo XX.
Primeros Años y Formación Académica
Vincent du Vigneaud nació en Chicago el 18 de mayo de 1901. Hijo de Alfred du Vigneaud, un inventor y diseñador de maquinaria, y Mary Theresa du Vigneaud, su primer contacto con la ciencia ocurrió en la escuela secundaria Carl Schurz. Invitado por unos amigos que tenían un laboratorio casero, se unió a ellos para fabricar explosivos, marcando el inicio de su fascinación por la química.
Durante la Primera Guerra Mundial, como los estudiantes de último año de secundaria eran necesarios en las granjas, Vincent trabajó en una cerca de Caledonia, Illinois. Su experiencia ordeñando veinte vacas a mano lo llevó a decidir que quería ser agricultor. Sin embargo, su hermana mayor, Beatrice, lo convenció de estudiar química en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
Aunque se matriculó en ingeniería química, rápidamente se dio cuenta de que su verdadera pasión era la química orgánica, especialmente en lo que se refería a las sustancias con aplicaciones médicas y a la bioquímica.
Su situación económica era precaria, y se vio obligado a costearse la universidad y sus estudios de posgrado con una variedad de trabajos, incluyendo camarero, recogedor de manzanas y asistente de biblioteca. También se desempeñó como segundo teniente de reserva en la caballería, enseñando tácticas ecuestres, lo que resultó ser su trabajo más lucrativo después de ser camarero.
Fue en la universidad donde conoció a Zella Zon Ford, una estudiante de literatura inglesa con la que se casaría en 1924. Vincent la animó a tomar clases de química y matemáticas, y aunque se graduó en literatura inglesa, adquirió suficientes conocimientos de química para enseñar en la escuela secundaria después de su matrimonio. Su carrera académica fue profundamente influenciada por profesores como Carl Shipp Marvel, conocido como «Speed», con quien realizó su tesis de licenciatura y su maestría.
También tomó cursos avanzados de bioquímica con H. B. Lewis y W. C. Rose, cuyas investigaciones sobre la nutrición de la rata blanca se convertirían en modelos para sus propios estudios metabólicos. En particular, le impresionó una conferencia sobre el trabajo de Banting y Best con la insulina.
El Sendero de Investigación del Azufre
Tras obtener su maestría en 1924, du Vigneaud trabajó brevemente en Du Pont y en el Hospital General de Filadelfia antes de ser invitado a la Universidad de Rochester para realizar su doctorado en la química de la insulina. En 1927, se doctoró con una tesis titulada «El azufre en la insulina».
Su trabajo en Rochester, y más tarde en la Universidad Johns Hopkins y en el Kaiser Wilhelm Institut en Alemania, se centró en la naturaleza de la insulina. En una época en que se creía que las hormonas eran moléculas pequeñas unidas a una proteína portadora, du Vigneaud, junto con sus colaboradores Hans Jensen y Oscar Wintersteiner, demostró que la insulina en sí misma era una proteína.
Un hito clave en su carrera fue su innovador trabajo con el amoníaco líquido. En colaboración con L. F. Audrieth, un colega de la Universidad de Illinois, du Vigneaud utilizó amoníaco líquido como solvente y sodio metálico como agente reductor para convertir la cistina en cisteína.
A partir de esto, desarrolló la técnica de S-bencilación de la cisteína, que permitía la protección transitoria del grupo tiol durante la síntesis de péptidos. Este método se convirtió en una herramienta fundamental en la química de los péptidos, allanando el camino para sus futuros descubrimientos.
Metabolismo de los Aminoácidos y los Grupos Metilo
Gran parte de la investigación de du Vigneaud se centró en el metabolismo intermediario de los compuestos de azufre, lo que él denominó
«transulfuración» y «transmetilación». A través de meticulosos experimentos de alimentación con ratas, observó que la metionina podía sustituir a la cisteína en la dieta, pero que la homocisteína solo lo hacía si se complementaba con colina. Esto llevó a la hipótesis de que la colina donaba un grupo metilo a la homocisteína para sintetizar metionina, un proceso que llamó «transmetilación».
La confirmación final de sus teorías llegó con el uso de isótopos estables. Al alimentar a ratas con metionina marcada con
34S y 13C, demostró que solo el azufre, y no la cadena de carbono, de la metionina se utilizaba para sintetizar la cisteína. De manera similar, utilizando metionina con grupos metilo enriquecidos con deuterio, demostró que estos grupos se transferían a la colina, probando el concepto de la transmetilación en el organismo.
La Síntesis de Hormonas Polipeptídicas
El trabajo que le valió el reconocimiento mundial fue la síntesis de las hormonas de la hipófisis posterior, la oxitocina y la vasopresina. En la década de 1940, con el desarrollo de nuevas técnicas de purificación, du Vigneaud pudo aislar oxitocina homogénea y determinar su composición de aminoácidos. Utilizando una combinación de técnicas degradativas, estableció la secuencia de aminoácidos de la oxitocina como:
$$text{H}-text{Cys}-text{Tyr}-text{Ile}-text{Gln}-text{Asn}-text{Cys}-text{Pro}-text{Leu}-text{Gly}-text{NH}_2$$
El paso crucial fue la síntesis de esta hormona, para lo cual se basó en sus primeras investigaciones sobre amoníaco líquido. Descubrió que, al reducir la oxitocina, esta se convertía en una cadena abierta de oxitoceína, que luego, al oxidarse con aire, reconstituía la oxitocina biológicamente activa. Este comportamiento fue la clave para la síntesis exitosa, que comunicó en 1953 y que representó la primera síntesis de una hormona polipeptídica.
Su trabajo con la vasopresina siguió un camino similar. Demostró que la estructura de la vasopresina era muy parecida a la de la oxitocina, con solo dos aminoácidos diferentes. Sus hallazgos demostraron que incluso cambios sutiles en la secuencia de aminoácidos de un péptido pueden alterar drásticamente sus propiedades fisiológicas.
En 1955, Vincent du Vigneaud recibió el Premio Nobel de Química por su trabajo en «compuestos bioquímicamente importantes, con especial referencia a la primera síntesis de una hormona polipeptídica».
Vida Profesional y Legado de Vigneaud
Du Vigneaud era un maestro y líder de laboratorio consumado. Insistía en que su principal obligación era la enseñanza, y sus conferencias eran «obras maestras de puesta en escena». Su laboratorio era un lugar de trabajo arduo pero gratificante.
Utilizaba un sistema de «hojas de colores» (verde para resultados, rosa para ideas) para comunicarse con sus colaboradores, demostrando una memoria asombrosa para los detalles de la investigación. Era conocido por su devoción al trabajo, pasando muchas noches en la universidad discutiendo los últimos resultados de la investigación con sus estudiantes.
Vincent du Vigneaud falleció el 11 de diciembre de 1978. Su esposa, Zella, había muerto un año antes. Le sobreviven su hijo, Vincent, Jr., y su hija, Marilyn Renée Brown, ambos médicos. La totalidad de sus contribuciones, que incluyen más de 140 artículos científicos, se rastrea a través de un hilo conductor de compuestos de azufre, desde la insulina hasta la oxitocina. La suya fue una vida dedicada a la exploración científica, un «sendero de investigación» que expandió significativamente la comprensión de la química y la biología.
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