Imaginemos un mundo minúsculo en que hubiera piezas que encajasen como en un puzle. O que se pudieran atar como con cinturones de seguridad de avión. Moléculas que se unieran con un ‘clic’. Esto es justo lo que premia este 2022 el Premio Nobel de Química, que ha recaído sobre Barry Sharpless, Morten Meldal y Carolyn Bertozzi.
El primero de los científicos recibe su segundo Nobel. En este caso, por acuñar el concepto de ‘química del clic’. Demostró que es posible unir moléculas de forma simple y fiable, donde las reacciones ocurren rápidamente y se evitan subproductos no deseados.
Según ha explicado el Comité del Nobel de Química esta mañana, Morten Meldal y Barry Sharpless presentaron, cada cual por su lado, lo que ahora es “la joya de la corona de la química del clic: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre”. Esta es una reacción elegante y eficiente que ahora es de uso generalizado.
La química de clic que premia el Nobel se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales especiales. En palabras del profesor Héctor Busto Sancirián (Universidad de La Rioja) en el SMC de España, se premia a la “ciencia básica, que como suele suceder muy a menudo, sentó las bases de la denominada química bioortogonal”. Esta llegó cuando cuando Carloyn Bertozzi “utilizó esa metodología para hacer reacciones en organismos vivos”.
Un Nobel para la mujer de la química del clic en nuestras células
Carolyn Bertozzi “llevó la química del clic al siguiente nivel” para definir biomoléculas importantes pero esquivas en la superficie de las células, los glicanos. Son un tipo de azúcares encargados de la formación de la estructura de la célula o bien de ejercer la función de almacenamiento energético de la misma.
"It's an opportunity for me to recognise that all the work that so many trainees from my lab have done over the past 25 years and to reflect on how fortunate I have been and share in the celebration with them."
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 5, 2022
– 2022 chemistry laureate @CarolynBertozzi on her #NobelPrize pic.twitter.com/Bbhq3qElXC
Esos azúcares también han sido protagonistas microscópicos del coronavirus. La famosa espícula del SARS-CoV-2, la llave para entrar en las células e infectarlas, está hecha de glicanos que hoy podemos visualizar y comprender.
Bertozzi ha hecho a veces una analogía para describir ese azúcar. Las células serían como un conguito de chocolate. Hay una capa visible de azúcar con algunas grasas y lípidos: esa es la corteza de chocolate. Y luego están todas las proteínas del cacahuete interior. Cada tipo de célula tiene los azúcares dispuestos de manera distinta, así que por fuera son más bien como un M&M o lacasito. Cuando se vuelve cancerosa, la célula cambia el aspecto de sus azúcares.
La Nobel de Química va más allá y traza otra analogía: cada célula tiene como un código QR en su superficie hecho de azúcares. Hay otras células del organismo que actúan como cámaras lectoras de códigos. Al pasarlas por el ‘escáner’ de esas lectoras, pueden detectar si hay alguna anomalía. La glicociencia va de entender cómo son y cómo se modifican esos códigos QR metafóricos hechos de azúcar.
Bertozzi desarrolló química de clic que funciona dentro de los organismos vivos. Sus reacciones bioortogonales tienen lugar sin alterar la química normal de la célula. Ahora se usan globalmente para explorar células y rastrear procesos biológicos. Han mejorado la orientación de los productos farmacéuticos contra el cáncer; algunos se están probando en ensayos clínicos.
La llamada ‘química bioortogonal’ nos ha brindado nuevas herramientas diagnósticas y terapias, una “revolución en bioquímica y nanotecnología”.
Explica el Comité del Nobel que “la química del clic y las reacciones bioortogonales han llevado a la química a la era del funcionalismo. Esto está trayéndonos el mayor beneficio para la humanidad”.
Raluca Maria Fratila, investigadora Ramón y Cajal en la Universidad de Zaragoza, que trabaja en el campo de la química bioortogonal, explica en el SMC de España que “el término ‘química clic’, acuñado en 2001, incluye una serie de reacciones químicas que poseen características únicas”.
Además, “la química bioortogonal ha representado una verdadera revolución para la biología, la bioquímica y la nanobiotecnología, proporcionando herramientas sin precedente para la visualización y análisis de biomoléculas en su entorno biológico”. Esto ha permitido tener “nuevas aplicaciones diagnósticas y terapéuticas”.
El galardón reparte 10 millones de coronas suecas (alrededor de 930.000 euros). Desde 1901, 189 personas han ganado el Nobel de Química, sólo ocho han sido mujeres.
