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Hacer fácil lo complicado, sobre el Premio Nobel de Química 2022

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Por Claudia Gabriela Ávila Ortiz, auxiliar de investigación en el Departamento de Química del Cinvestav

El pasado 5 de octubre los científicos Carolyn Bertozzi (Universidad de Stanford, Estados Unidos), Morten Meldal (Universidad de Copenhague, Dinamarca) y Barry Sharpless (Instituto de Investigación Scripps, Estados Unidos) fueron galardonados con el Premio Nobel de Química 2022 por sus contribuciones en el área de la Química Clic y la Química Bioortogonal.

En el año 2001, Meldal y Sharpless sentaron las bases de la llamada Química Clic, una manera de hacer química imitando los procesos de la naturaleza y construir moléculas complejas a partir de módulos pequeños con ciertas reglas: ser modular, tener un amplio alcance, llevar a cabo procesos con rendimiento químico alto, con generación de subproductos inofensivos (si los hay), reacciones estereoespecíficas, fisiológicamente estables, termodinámicamente favorecidas y economía atómica.

Es decir, una reacción se considera clic si conduce a un solo producto de manera selectiva, en condiciones simples, a base de reactivos fácilmente accesibles, sin implicar un gasto de energía y permitiendo que dicho producto pueda aislarse de forma sencilla. Estas características hacen de la Química Clic una estrategia sustentable.

Es de destacar que dicha investigación llevó a Barry Sharpless a convertirse en una de las cinco personas ganadoras del Premio Nobel en dos ocasiones.

En cuanto a Carolyn Bertozzi utilizó este enfoque para llevar a cabo reacciones químicas en sistemas vivos. Una ventaja de su trabajo es que dichas reacciones proceden sin afectar ni verse afectadas por los procesos fisiológicos. Su atención se centró en los glicanos, un tipo de carbohidratos presentes en la superficie celular.

Al analizar los glicanos de células tumorales logró determinar que estas moléculas protegen a los tumores del sistema inmunitario, por lo cual si se lograra romper dicha interacción las células cancerosas se tornarían vulnerables, esto podría conducir a una nueva terapia contra el cáncer.

Aunque en el Departamento de Química del Cinvestav estas tendencias no constituyen una línea de investigación, sí se han llevado a cabo reacciones clic como parte de procesos de síntesis orgánica en diversos grupos de investigación.

Particularmente, en el grupo del investigador Eusebio Juaristi se condujo una reacción clic en la síntesis del b-aminoácido b-homo-tert-leucina. Este aminoácido posee propiedades estructurales interesantes debido al gran impedimento estérico (por volumen) de la cadena sustituyente.

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La incorporación de este tipo de fragmentos no era trivial, pero gracias al enfoque de la Química Clic es posible. La visión de Sharpless nos otorgó una herramienta poderosa para llevar a cabo la síntesis de moléculas orgánicas complejas o de difícil acceso.

Cuando me preguntan: ¿Qué se requiere para ganar un Premio Nobel?, mi respuesta sin duda es que se necesita ser un visionario. Un científico con capacidad de ver más allá y crear una herramienta útil para quienes trabajamos en determinada área, además de revolucionar la manera de pensar acerca de un problema, debe ser merecedor a este galardón.

Lo anterior es justo lo que hicieron Sharpless, Meldal y Bertozzi. Nos dieron un nuevo enfoque para hacer Química y aplicarla en el tratamiento de enfermedades como el cáncer, por ejemplo. ¿Se requiere mucho trabajo para ganar un Premio Nobel? Sin duda, pero, sobre todo una fuente inagotable de ingenio.

Tanto la Química Clic como la Bioortogonal constituyen un estado del arte de la Química con aplicaciones que revolucionarán nuestra comprensión de los procesos biológicos y los mecanismos involucrados en diversas enfermedades, lo cual tendrá implicaciones en el desarrollo de nuevos medicamentos y con mayor eficacia.

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