El Nobel de Química ha reconocido este miércoles a los estadounidenses Barry Sharpless y Carolyn Bertozzi y al danés Morten Meldal por llevar a esta disciplina a la era del “funcionalismo”, con aplicaciones prácticas para la industria.
La Real Academia de las Ciencias sueca destaca en su motivación del premio “el desarrollo de la química del clic y la química bioortogonal” realizado por los galardonados.
Las reacciones químicas ideadas por Bertozzi, Meldal y Sharpless (que ya había ganado el Nobel de Química en 2001) han facilitado la producción de nuevos materiales y se usan ahora a nivel global para explorar células y rastrear procesos biológicos.
Mediante el uso de reacciones bioortogonales se han perfeccionado además fármacos contra el cáncer, que están siendo probados en ensayos clínicos.
Mientras Sharpless y Meldal sentaron las bases de una nueva química en la que los bloques moleculares se ensamblan de forma rápida y eficiente, Bertozzi la ha llevado a una «nueva dimensión» al aplicarla a organismos vivos, resalta el fallo.
Una forma simple y fiable de química
“El premio de Química de este año tiene que ver con no complicar demasiado las cosas y trabajar con lo que es fácil y simple. Las moléculas funcionales pueden ser construidas incluso siguiendo una ruta directa”, destacó el presidente del Comité Nobel de Química, Johan Åqvist.
La Academia explica que el deseo de construir moléculas más complejas ha guiado durante mucho tiempo a los químicos y a la investigación farmacéutica, aunque esas construcciones son a menudo muy caras de producir y exigen mucho tiempo.
Sharpless, la quinta persona en ganar dos Nobel, acuñó hacia el año 2000 el concepto «química del clic», una forma simple en la que las reacciones se producen rápidamente y se evitan productos secundarios no deseados.
Aunque esta clase de química no puede proporcionar copias exactas de las moléculas naturales, sí se pueden encontrar otras que realicen la misma función, argumentó Sharpless, convencido de que podría servir para generar medicamentos tan eficientes como los que se encuentran en la naturaleza y que podrían producirse a gran escala.
Sharpless hizo una lista con varios criterios que una reacción debería cumplir para ser considerada química del clic, como ser capaz de producirse en presencia de oxígeno y en el agua.
Un hallazgo simultáneo pero independiente
A principios de siglo, el danés Morten Meldal trabajaba en el desarrollo de métodos para encontrar sustancias farmacéuticas potenciales, cuando en un experimento rutinario para hacer reaccionar un alquino con un haluro de ácido obtuvo un resultado inesperado; un triazol, una estructura en forma de anillo, gracias a la intervención de iones de cobre.
En 2001 presentó su hallazgo, que plasmó al año siguiente en un artículo, mostrando que esas reacciones catalizadas por iones de cobre podían ser usadas para unir moléculas distintas.
De forma independiente, y también el mismo año, Sharpless publicó otro artículo sobre las reacciones catalizadas por iones de cobre entre azidas y alquinos, mostrando que funcionaban en agua y eran fiables, por lo que eran reacciones clic “ideales”.
Nueva dimensión para la química
En medio de la explosión que vivían la bioquímica y la biología molecular en la década de 1990, un tipo de moléculas, los glicanos, recibieron especial atención, por su rol en muchos procesos biológicos, pero presentaban un problema: las herramientas disponibles no podían usarse para estudiarlos.
Tras años de investigación, Bertozzi fue capaz de desarrollar reacciones clic que funcionaban dentro de los organismos vivos prescindiendo de iones de cobre, gracias a forzar al alquino en una estructura química en forma de anillo.
En 2004 publicó su hallazgo y demostró que podía usarse para rastrear glicanos, por ejemplo, en células tumorosas, y descubrió que algunos glicanos parecen proteger los tumores del sistema inmunológico humano, por lo que bloqueando ese mecanismo se podía crear un nuevo fármaco.
Muchos investigadores han empezado posteriormente a desarrollar anticuerpos seleccionables que apuntan a varios tipos de tumores, explica la Academia.
Bertozzi, Meldal y Sharpless suceden en el palmarés del Nobel de Química al alemán Benjamin List y el británico David MacMillan, distinguidos en 2021 por inventar una nueva herramienta para construir moléculas, la organocatálisis.
Los tres compartirán los 10 millones de coronas suecas (916.000 euros o 882.000 dólares) con los que está dotado este año el galardón, al igual que el resto de Nobel.
La ronda de ganadores continuará mañana con uno de los que más expectación despierta, el de Literatura.
