Temas premiados con el Nobel 2022 de Medicina, Física y Química, son estudiados en Cinvestav

Con el fin de abordar las principales ideas detrás de los avances premiados con el Nobel de este año, dos investigadores y una investigadora del Cinvestav explicaron durante el Coloquio institucional los impactos de estas aportaciones científicas y también de la investigación que cada uno realiza en temas relacionados con los de la y los galardonados.

Los Premios Nobel 2022 de Medicina, Física y Química fueron otorgados a la y los científicos cuyos descubrimientos permitieron conocer más de la evolución humana, sentar las bases para una nueva era de la tecnología cuántica y llevar a cabo la síntesis de moléculas a partir de reacciones simples.

Andrés Moreno Estrada, investigador de la Unidad de Genómica Avanzada del Cinvestav, mencionó que el Nobel de Medicina de este año reconoce el trabajo de investigación acerca de la genética de poblaciones, lo cual es importante porque tiene implicaciones en la salud.

Svante Pääbo, director del Departamento de Genética del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva, en Alemania, fue reconocido por descifrar el genoma completo de un neandertal, especie extinta considerada la más cercana a los humanos modernos.

Sus trabajos con ADN antiguo hicieron posible identificar varias especies antecesoras a los humanos, entre ellas los neandertales y los denisovanos, además de la presencia de fragmentos genéticos de estos antiguos individuos en determinadas poblaciones actuales, señaló Moreno Estrada.

Esos avances han sido de utilidad en las investigaciones de Moreno Estrada y a su grupo de investigación, por ejemplo, en la determinación de la ancestría denisova y neandertal en poblaciones de varias regiones de México.

En cuanto al Premio Nobel de Física, Oscar Rosas Ortiz, del Departamento de Física del Cinvestav, destacó que en los últimos 20 años se ha otorgado a trabajos relacionados, directa o indirectamente, con la física cuántica.

Los científicos reconocidos este año, Alain Aspect, profesor en la Escuela Superior de la Óptica en Francia, John Clauser, director de su propia empresa en Estados Unidos, y Anton Zeilinger, adscrito a la Universidad de Viena en Austria, hicieron aportaciones para probar experimentalmente el concepto de entrelazamiento cuántico.

Este tiene origen en un experimento propuesto por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935, en el cual dos partículas (aisladas y alejadas) de las que se conocen sus propiedades, están entrelazadas y al hacer mediciones en una es posible predecir lo qué ocurre con la otra.

En 1975 John Clauser y su grupo de investigación reportaron un primer experimento con dos fotones entrelazados a la vez; sin embargo no se evitaba su comunicación. Buscando mejorar este aspecto, Alain Aspect, en 1982, construyó una nueva versión de la configuración, pero la distancia entre las partículas era muy corta, por lo que tampoco se pudo impedir su interacción.

Finalmente, en 2012, Anton Zeilinger creó pares entrelazados de fotones haciendo brillar un láser en un cristal especial, al estar estas partículas separadas por 143 kilómetros se evitó el intercambio de señales entre ellas.

“Estos y otros experimentos abrieron el camino a nuevas tecnologías como es el caso de la computación cuántica”, explicó Oscar Rosas Ortiz, quien tiene entre sus líneas de investigación el aprovechamiento de luz no clásica, incluyendo estados de uno y dos fotones, tema relacionado con sistemas entrelazados.

En su participación, María Fernández Herrera, investigadora en el Departamento de Física Aplicada del Cinvestav Mérida, habló de la relevancia del desarrollo de la llamada química clic y de la bioortogonal para llevar a cabo reacciones sencillas, eficientes y sin la generación de subproductos.  

Barry Sharpless, del Instituto de Investigación Scripps, Estados Unidos, acuñó el término de química clic a la forma en la que bloques de construcción moleculares se unen rápidamente. Más tarde, él y Morten Meldal (Universidad de Copenhague, Dinamarca) de manera independiente descubrieron el cobre catalizado cicloadición azida-alquino, reacción en la que no se generan subproductos y que actualmente es una de las más usadas en diversos laboratorios, incluidos algunos del Cinvestav.

Carolyn Bertozzi, de la Universidad Stanford, Estados Unidos, estaba interesada en estudiar los azúcares de la superficie de las células, los glicanos, carbohidratos ubicados en la superficie de las células, por lo que trasladó las reacciones clic a un sistema vivo.

La química logró marcar los glicanos con moléculas fluorescentes sin necesidad de usar como catalizador al cobre, pues es tóxico. Ahora, este tipo de reacciones conocidas como bioortogonales están contribuyendo al desarrollo de tratamientos más específicos contra el cáncer y otras enfermedades, finalizó Fernández Herrera, en cuyo laboratorio se ha trabajado con síntesis de carbohidratos a partir de reacciones clic.