Tres científicos ganan Nobel de Química por hacer más fáciles procesos difíciles

El Premio Nobel de Química 2022 se otorgó este año a tres científicos que tratan de hacer que los procesos difíciles sean más fáciles. K. Barry Sharpless, estadunidense, y Morten P. Meldal, danés, han sentado las bases para una forma funcional de química, la del clic, en la que los bloques de construcción moleculares se unen de manera rápida y eficiente. Carolyn R. Bertozzi, estadunidense, ha llevado la química del clic a una nueva dimensión y comenzó a utilizarla en organismos vivos.

Durante mucho tiempo los expertos se han visto impulsados por el deseo de construir moléculas cada vez más complicadas. En la investigación farmacéutica, esto a menudo ha involucrado la recreación artificial de moléculas naturales con propiedades medicinales, lo cual ha dado lugar a muchas construcciones moleculares admirables, pero generalmente consumen mucho tiempo y son muy caras de producir.

“El Premio Nobel de Química de este año trata de no complicar demasiado las cosas, sino de trabajar con lo fácil y sencillo. Las moléculas funcionales se pueden construir incluso siguiendo una ruta directa”, dice Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.

Por segunda vez

K. Barry Sharpless, quien ahora recibe su segundo Premio Nobel de Química, comenzó a rodar la pelota. Alrededor del año 2000, acuñó el concepto de química del clic, que es una forma simple y confiable, donde las reacciones ocurren rápidamente y se evitan subproductos no deseados.

Poco después, Morten P. Meldal y K. Barry Sharpless, independientemente el uno del otro, presentaron lo que ahora es la joya de la corona de la química de clics: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre. Esta es una reacción química elegante y eficiente que ahora es de uso generalizado. Entre muchas otras aplicaciones, se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, en el mapeo del ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito.

Carolyn R. Bertozzi llevó la química de clics a un nuevo nivel. Para mapear biomoléculas importantes, pero esquivas en la superficie de las células (glicanos), desarrolló reacciones de clic que funcionan dentro de los organismos vivos. Sus reacciones bioortogonales tienen lugar sin alterar la química normal de la célula.

Menor impacto a la ecología

Para Eduardo Hernández Vázquez, investigador del Instituto de Química, este avance científico es importante debido a las posibles aplicaciones a futuro y su menor impacto en la ecología del planeta.

“Estas reacciones se pueden llevar a cabo en medios ecológicamente amigables, por ejemplo en agua. En la actualidad se está buscando que los procesos de síntesis sean lo más cercanos a lo que le llaman la región ideal, que cumple ciertos criterios de la llamada química verde: una reacción que posea un buen rendimiento, que no genere residuos, que no requiera catalizadores tóxicos y, además, se use principalmente en disolventes saludables como el agua. Precisamente muchas de las reacciones de tipo clic utilizan agua para llevarse a cabo. Ofrece muchas ventajas de lo que se conoce como una reacción ideal”, consideró en entrevista.

El especialista señaló que “este tipo de aplicaciones se han llevado a la química farmacéutica, a la síntesis orgánica y a materiales de medicina. Por ejemplo, en el área de química médica o de desarrollo de nuevos compuestos para tratar enfermedades de interés, es muy versátil esta reacción por dos cosas: al ser muy rápida y que procede en buenos rendimientos, es posible crear en poco tiempo colecciones de compuestos. Al tener diferentes colecciones de compuestos se pueden evaluar biológicamente”.

A lo que añadió: “Si estamos tratando el cáncer, se puede buscar que estos compuestos eliminen las células cancerosas; y al tener una gran cantidad de ellos es posible evaluar y encontrar candidatos de interés, es decir, un compuesto que es activo para eventualmente desarrollarlo más y llegue a la terapéutica, que se emplee como un fármaco en el tratamiento de dicha enfermedad”.

Hernández Vázquez señaló que eventualmente es posible que el uso de la química clic signifique un boom para la química bioortogonal y sus aplicaciones en sistemas biológicos.