Peter Agre, en la Universidad Johns Hopkins, descubre en 1992, mientras investigaba una proteína de membrana sin relación aparente con el transporte de agua, que esta proteína —que denomina acuaporina— forma canales específicos a través de la membrana celular que permiten el paso selectivo y extraordinariamente rápido de moléculas de agua, resolviendo un misterio fisiológico de larga data: cómo las células logran intercambiar agua con su entorno mucho más rápido de lo que permitiría la simple difusión a través de la membrana lipídica. Roderick MacKinnon, en la Universidad Rockefeller, determina en 1998 la estructura tridimensional completa de un canal de potasio —proteína de membrana que permite el paso selectivo de iones de potasio mientras bloquea otros iones de tamaño similar como el sodio—, revelando con precisión atómica el mecanismo molecular exacto mediante el cual el canal distingue entre iones casi idénticos en tamaño. Juntos, ambos descubrimientos establecen los principios estructurales fundamentales del transporte selectivo a través de membranas celulares —de agua en el caso de Agre, de iones en el caso de MacKinnon—, procesos esenciales para la función renal, la transmisión de impulsos nerviosos y prácticamente toda la fisiología celular, y constituyen las bases moleculares sobre las que se diseñan numerosos fármacos dirigidos a canales iónicos, incluyendo tratamientos para arritmias cardíacas y epilepsia.