El Rasti de la química
Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharples ganaron el Nobel de Química 2022 por el desarrollo de la llamada “química clic” y las reacciones bioortogonales. Se trata de una metodología química sencilla, rápida y limpia, que abrió las puertas a la construcción de nuevos materiales y se aplica a la producción de fármacos anticancerígenos.
“Es como el Rasti de cuando éramos chicos. Como si pudieras unir dos ladrillos y escucharas el clic”, dice Carola Gallo, profesora del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, para comenzar a explicar por qué la Real Academia Sueca de Ciencias premió con el Nobel de Química 2022 a Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharples.
El galardón reconoce la construcción de una química más funcional, rápida y eficiente. La llamada “química clic” que, como se resumió durante el anuncio en Estocolmo, “hace que los procesos difíciles sean más fáciles”. Y un paso más allá, la “química bioortogonal”, la aplicación del concepto “clic” en organismos vivos.
Para Sharples, químico estadounidense, 81 años, profesor del Instituto de Investigación Scripps de La Jolla, California, es su segundo Nobel. El primero lo había ganado en 2001 por su contribución a la obtención de moléculas quirales ópticamente puras mediante la reacción de oxidación con catalizadores enantioselectivos. Un año antes había acuñado esta idea de la química clic.
“Lo podríamos definir como una forma sencilla de unir componentes moleculares básicos, donde las reacciones se dan de manera rápida, limpia, sin que se generen residuos –explica Gallo, doctora en química e investigadora del Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono (CIHIDECAR, UBA – CONICET)–. Al mismo tiempo, Morten Meldal, que estaba trabajando con péptidos -pedacitos de proteínas a los que quería unir un compuesto-, obtiene una solución similar, que le permite construir moléculas complejas de un modo muy simple y que, en solo 20 años, se ha extendido a todo el campo de la investigación en química”.
Carola Gallo. Foto: DQO. Exactas UBA.
La cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre, una reacción química presentada en simultáneo por los equipos de Sharples y el danés Meldal -68 años, profesor de la Universidad de Copenhague-, se convirtió en la piedra angular de esta nueva metodología, que hoy allanó el camino para el desarrollo de fármacos, la producción de nuevos materiales y aplicaciones como el mapeo de ADN.
“El paso trascendental lo dio Carolyn Bertozzi porque logró llevar la química clic a las células. Ella trabaja desde muy joven en el estudio del azúcar en las células, los glicanos. De hecho, es una de las grandes impulsadoras de la glicobiología, una disciplina muy relevante en la medida en que muchas de las respuestas químicas en las células están mediadas por interacciones con los glicanos. Utilizando las reacciones entre azidas y alquinos, que son el fundamento de la construcción de moléculas en la química clic, Bertozzi logró introducir la azida dentro de la célula, asociada a glicanos, generando una reacción bioortogonal. ¿Qué significa esto? Si se usa una reacción clic con cobre, a la célula la matás. Ella lo resolvió usando un ciclooctino, o sea, un alquino tensionado que evita el uso del catalizador de cobre, sin afectar la célula.”
El descubrimiento de Bertozzi, estadounidense, 55 años, profesora de la Universidad de Stanford, California, permitió entonces trasladar las ventajas de la química clic a organismos vivos sin alterar la química intracelular, abriendo un auspicioso panorama en la investigación de productos farmacéuticos para luchar contra diversas enfermedades, entre ellas, el cáncer.
“La química clic sirve para construir polímeros, nuevos materiales, para nanotecnología, para lo que quieras. Además es una solución que llamaríamos ‘verde’ porque no genera los residuos que habitualmente se producen al enganchar una cosa con otra. Este método es sencillo, economiza átomos. Ahora bien, esa es la herramienta –puntualiza Carola Gallo-. Pero haber podido trasladar esa herramienta a organismo vivos, como hizo Carolyn Bertozzi, abrió un campo de aplicación amplísimo para la ciencia médica.”
