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12 de octubre de 2022

Cómo los ganadores del Nobel de Química «construyen» moléculas

Nobel de química moléculas

El aporte de los científicos premiados permiten grandes avances en distintas áreas científicas

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Tres científicos ganaron este año el Nobel de Química por desarrollar la tecnología para construir moléculas de forma sencilla. Se trata de los estadounidenses Barry Sharpless (por segunda ocasión) y Carolyn Bertozzi, y del danés Morten Meldal, que crearon la química click y bioortogonal.

Su aporte es inmenso en sentidos prácticos, un avance en el funcionalismo de la ciencia. Con este sistema, los componenetes moleculares se unen de forma rápida y sencilla. Por tanto, el desarrollo de esta tecnología es un importante progreso en varias áreas; química, nanotecnología, biología, medicina, entre otras.

¿Qué es la química click?

Las moléculas son como la esencia, la porción de un grupo de átomos que integra la base de una sustancia pura. Son, básicamente, el código de lo material, y es por esto que los químicos buscan controlarlas hace tiempo.

La construcción de moléculas, con el fin de imitar otros organismos moleculares, era dificil hasta antes del aporte de los científicos galardonados. Entonces, este tipo de trabajo se realizaba mediante muchos pasos, y cada uno provocaba subproductos tóxicos, que arruinaban el funcionamiento de los organismos, por lo que provocaba lentitud y mayor cuidado en el proceso.

Paralelamente, Barry Sharpless en California, Estados Unidos y Morten Meldal en Carslberg, Dinamarca, descubrieron la cicloadición de azidas y alquinos que, mediante un catalizador de cobre, podía generar uniones moleculares sin generar productos secundarios, con gran economía y mayor velocidad. Esta se convirtió en el ejemplo perfecto de la «química click«, que tendría diversos usos en áreas de la tecnología y las ciencias. 

Entonces, el doble ganador del Nobel de Química acuñó el término para todas las reacciones químicas moleculares que son fáciles de utilizar, no generar residuos tóxicos y con alto rendimiento químico.

Por tanto, la química click no es una tecnología, sino un sistema, una filosofía en la aplicación de reacciones químicas, que imita, de hecho, el comportamiento de la naturaleza (crear moléculas más grandes desde las más pequeñas).

La química bioortogonal

Tras la introducción de la química click en las ciencias, llegó a muchas áreas; nanotecnología, química farmacéutica e incluso la electrónica. Sin embargo, tenía una barrera; la utilización del metal o la manipulación de los elementos generaba problemas en las células orgánicas, por lo que no podía aplicarse este sistema en seres vivos.

Sin embargo, Bertozzi rompería esa barrera en 2004. Junto a su equipo lograría utilizar un método de química click sin necesidad de cobre y sin tubos de ensayo, lo que permitía generar reacciones químicas sin afectar los componentes esenciales de las células.

Desde entonces, la científica ha implementado esta técnica en el estudio de la glicobiología (de los glicanos, polisacáridos de la superficie de las células), e incluso descubrió una nueva biomolécula, el glicoARN. Gracias al aporte de Bertozzi, la química click puede realizar grandes avances en la medicina, como en el estudio del cáncer, y la industria farmacéutica.

Tanto la química click como la bioortogonal son formas de hacer más sencilla y práctica la ciencia. De esta forma fueron premiados, «se trata de hacer que los procesos difíciles sean más fáciles» (…) «(ambos inventos) han llevado a la química a la era del funcionalismo», señaló el sitio de Twitter del Premio Nobel.

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