Con los suecos puestos
Bien temprano se levantaron en la Real Academia de las Ciencias de Suecia el 5 de octubre para galardonar con el Premio Nobel de Química a Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharples por su aporte al «desarrollo de la química click y bioortogonal».
Sí. En Etilmercurio también nos quedamos con cara de «¿Qué es esta química que suena a seudoterapia hippie?».
Así que hicimos lo que corresponde hacer en estos casos: revisar el Guardián de la Salud preguntarle a la especialista en el área.
¿Qué es eso de la química click? ¿Tiene que ver con los click-click-doble click? ¿Es un click-bait?
La doctora Bárbara Herrera conoce muy bien los temas en los que han trabajado los científicos galardonados. Según ella, es bastante raro que por dos años consecutivos haya premios Nobel de Química para los químicos, ya que ha habido bastante alternancia entre química y bioquímica en este premio en el pasado. «Así que estamos todos en llamas por este premio, que se suma al del año pasado que fue en catálisis asimétrica», dice Herrera.
El próximo año ganan los químicos farmacéuticos y el siguiente los baños químicos (?).
¿En qué se parece un bloque de Lego a la química?
La química «del click» hace referencia básicamente a estrategias de síntesis orgánicas que se arman como bloques de construcción mediante uniones que asemejan el cierre de un cinturón de seguridad o un broche (¿Capta usted? ¡Click! ¡Como cuando une dos piezas de Lego!), uniendo solo las piezas que usted necesita en la menor cantidad de pasos de síntesis.
A diferencia de la síntesis más clásica, que tiene muchos pasos, gasto de energía, de reactivos (o compuestos que se utilizan) y los consiguientes desechos, tiempo de trabajo, personal, etc., la click chemistry es más sencilla, funcional y genera menos residuos. Por su fuera poco, es más amigable con el medio ambiente porque no necesita solventes nocivos.
Quizás usted esté pensando «Pero cómo, ¿esto no lo hacían antes?». No, no se hacía porque un proceso así de sencillo necesitó años para poder desarrollarse. Volviendo a la analogía de los broches, había que encontrar la forma en que las moléculas pudieran unirse, algo que no es aplicable en todos los entornos de las moléculas: no todas vienen con el broche puesto.
Breaking Bad habría sido una miniserie de 4 capítulos si Walter White cachara de química click.
(Mr. Gilligan, please don’t sue us).
Ya, y ahora, ¿qué es la química bioortogonal?
Es la aplicación de la química del click para marcar algunos componentes celulares y estudiarlos sin interferir químicamente en los procesos celulares normales. Esto comenzó a usarse al medir glicación en las células, que es un proceso ligado a proliferación de tumores, inflamación e infecciones.
¿Cuáles son los méritos científicos de los nuevos galardonados?
Barry Sharpless (
estadounidense) es un académico que hizo carrera en el MIT y Stanford; actualmente es profesor del Scripps Research. El 5 de octubre, este señor pasó a tener dos premios Nobel al nivel de Marie Curie, eso es tener TREMENDAZO mérito. Su premio anterior fue por reacciones de epoxidación asimétrica (no nos pidan que expliquemos eso ahora, pero fue un tremendo avance en la química orgánica) y ahora es pionero de la química del click. Digamos que está a nivel Pokemon legendario. «Creo que después de esto yo me retiraría a una isla caribeña a hacer nada y vivir del premio», dice la doctora Herrera.
estadounidense) es un académico que hizo carrera en el MIT y Stanford; actualmente es profesor del Scripps Research. El 5 de octubre, este señor pasó a tener dos premios Nobel al nivel de Marie Curie, eso es tener TREMENDAZO mérito. Su premio anterior fue por reacciones de epoxidación asimétrica (no nos pidan que expliquemos eso ahora, pero fue un tremendo avance en la química orgánica) y ahora es pionero de la química del click. Digamos que está a nivel Pokemon legendario. «Creo que después de esto yo me retiraría a una isla caribeña a hacer nada y vivir del premio», dice la doctora Herrera.Morten Meldal (danés) es profesor en la Universidad de Copenhague, en Dinamarca (justo el país donde nació Lego... ¿Coincidencia?). También es pionero en la química del click y desarrolló un método con catalizadores de cobre para realizar cicloadiciones de azidas, una variación de la cicloadición térmica de azidas y alquinos de Huisgen (azida y alquino se pegan en un «click»). Pasar de una reacción térmica (que usa calor) a una catalizada, que es a menor temperatura, formando precursores que se usan en la industria farmacéutica, implica un costo energético mucho menor. Esto disminuye bastante los costos para producir un compuesto químico.
danés) es profesor en la Universidad de Copenhague, en Dinamarca (justo el país donde nació Lego... ¿Coincidencia?). También es pionero en la química del click y desarrolló un método con catalizadores de cobre para realizar cicloadiciones de azidas, una variación de la cicloadición térmica de azidas y alquinos de Huisgen (azida y alquino se pegan en un «click»). Pasar de una reacción térmica (que usa calor) a una catalizada, que es a menor temperatura, formando precursores que se usan en la industria farmacéutica, implica un costo energético mucho menor. Esto disminuye bastante los costos para producir un compuesto químico.Caroline Bertozzi (estadounidense) es profesora de Stanford y miembro del Instituto Médico Howard Hughes, Bertozzi. Su trabajo se basó en estos glicanos en la célula y cómo la biología de estos compuestos puede influir en el cáncer, la artritis y enfermedades infecciosas. Todo esto lo ha estudiado con química click, que tiene la gracia de que no daña la célula. Y por si fuera poco, esta profe ganadora del Nobel tocaba teclado y cantaba en la banda de rock Bored of Education con Tom Morello, futuro Rage Against the Machine, y es además activista LGTBQIA+. ¿Quién dijo que las mujeres no son secas y rockeras?
estadounidense) es profesora de Stanford y miembro del Instituto Médico Howard Hughes, Bertozzi. Su trabajo se basó en estos glicanos en la célula y cómo la biología de estos compuestos puede influir en el cáncer, la artritis y enfermedades infecciosas. Todo esto lo ha estudiado con química click, que tiene la gracia de que no daña la célula. Y por si fuera poco, esta profe ganadora del Nobel tocaba teclado y cantaba en la banda de rock Bored of Education con Tom Morello, futuro Rage Against the Machine, y es además activista LGTBQIA+. ¿Quién dijo que las mujeres no son secas y rockeras?
Rage Against the Linear Shaker Machine.
¿Y cómo andamos por casa?
Hay varios grupos de investigación en química en Chile que usan estos métodos y desarrollan métodos «en click» para desarrollar fármacos, materiales, cosméticos, agroquímicos y sustancias que impliquen poco desecho, uso de solventes que no contaminen y poca energía. La misma doctora Herrera explica que hace simulaciones teóricas en métodos de síntesis en «click» con catalizadores de cobre y metales que no son preciosos, como el níquel, litio y magnesio, entre otros. «Mi objetivo es insertar bloques de construcción en moléculas orgánicas formando uniones entre C-C, C-O, C-N para después probar las reacciones que encontramos como las mejores candidatas al laboratorio», explica Herrera. Su objetivo es «innovar con métodos y explorar reacciones de forma tal de tener una batería de compuestos que puedan ser precursores de moléculas con aplicaciones médicas o tecnológicas».
La doctora Herrera también colabora con grupos experimentales en formación de fármacos antitrombóticos usando cicloadiciones y química verde, y también en oxidación de proteínas.
¿Cuáles son las aplicaciones de estas investigaciones?
¿Usted desconfía de los kímikos porque le han dicho que son tóxicos? Bueno, debemos contarle que los métodos de síntesis química sirven para todas las aplicaciones que pretenden elevar el estándar de vida humano. La química está presente en fármacos, cosmética, materiales de construcción, tintas, pantallas de computador, celdas solares, alimentos, procesos celulares (y, por ende, en medicina). Es decir, usted se encontrará química en todo.
Específicamente, los hitos de la química del click y la química bioortogonal permiten hacer procesos simples, con un balance de masa-energía que elimina costos y desechos (es decir, menos elementos tóxicos en el ambiente). Además, la aplicación de estos métodos de forma tan específica permite que las moléculas hagan un click con otras y marcar estructuras celulares sin dañar en un ápice la célula: esto permite investigar de mucha mejor manera los procesos importantes que se dan con las enfermedades y el envejecimiento.
¿Cuáles son los desafíos de este campo de la química en el futuro?
El desafío desde el principio de siglo sigue siendo la química verde y el desarrollo de herramientas y métodos que permitan mejorar la salud y la comodidad de todos nosotros, sin dañar el ambiente y la salud pública.
La química está en constante evolución, si bien estos diseños de síntesis parecen extraños y no muy glamorosos, como la comunicación cuántica, pero impactan mucho en la calidad de vida de todo el mundo.
Referencias
Gallery
