Premio Nobel de Química para dos estadounidenses y un danés

Por el desarrollo de la “química clic” y la “química bioortogonal”, la Academia Real de Ciencias de Suecia otorgó el Nobel de Química 2022 a Carolyn Bertozzi y K. Barry Sharpless, de Estados Unidos, y Morten Meldal, de Dinamarca. Sus conocimientos se utilizan para desarrollar nuevos productos farmacéuticos, mapear el ADN, crear materiales innovadores para la industria y otras aplicaciones.

Sharpless, del Centro de Investigación Scripps, en Estados Unidos, y Meldal, de la Universidad de Copenhague, fueron reconocidos por haber sentado las bases de la “química clic”, una forma funcional de la química que habilita que moléculas o “bloques de construcción moleculares” se unan entre sí de forma rápida, simple y eficaz para crear nuevos compuestos orgánicos. Esta técnica se usa ahora a nivel global en laboratorios de investigación y de la industria.

“Sharpless y Meldal descubrieron que dos moléculas, azidas y alquinos, reaccionan eficientemente cuando se agregan iones de cobre. Ahora esta reacción (o herramienta de construcción) muy sencilla se está empleando a nivel global en el campo de la investigación y para el desarrollo de nuevos fármacos, materiales poliméricos novedosos, compuestos para delivery de drogas y otras aplicaciones. Simplemente sirve para unir moléculas diferentes y crear así nuevos compuestos orgánicos”, indica Carola Gallo, doctora en Química, profesora de Síntesis Orgánica y Química de Carbohidratos e investigadora del CONICET en el Centro de Investigación en Hidratos de Carbono (CIHIDECAR, CONICET-FCEN-UBA).

Por su parte, Bertozzi, de la Universidad de Stanford, llevó la “química clic” a un nuevo nivel desarrollando así la “química bioortogonal”. Utilizó los hallazgos de Sharpless y Meldal para desarrollar esa misma reacción dentro del sistema vivo de manera que no fuera tóxica y no afectara a la célula. Así pudo “pegar” moléculas a determinadas partes de la célula con la ayuda de microscopía de avanzada, “iluminar” y mapear glicanos, biomoléculas que en las superficies de las células cumplen importantes funciones biológicas para la vida.

Bertozzi, también pionera y referente del colectivo LGTB en las ciencias, “contribuyó notablemente a desarrollar la glicobiología química, que es el área que estudia qué hacen los glicanos en el ser vivo. Los glicanos están formados por carbohidratos complejos (azúcares) y son fundamentales en los procesos biológicos, por ejemplo, en cáncer, infecciones por virus y bacterias”, indica Gallo.

Ciertos glicanos se encuentran en la superficie de las células cancerosas y de alguna manera protegen a esos tumores. “Bertozzi tuvo la genial idea de pegar anticuerpos contra esos glicanos con enzimas que descomponen a esos glicanos y así, de esa manera, poder atacar el tumor”, explica Gallo.

En esa línea, los trabajos de Bertozzi han sido útiles para el desarrollo de nuevos fármacos contra el cáncer que ahora se están testeando en ensayos clínicos.

Poco se sabía sobre los carbohidratos complejos y su acción. “Bertozzi pudo incorporar a la célula un azúcar con una azida y a partir de su desarrollo de la química clic bioortogonal pudo pegar moléculas fluorescentes a la célula y así seguirlas con el microscopio. Realmente es muy acertado decir que la investigadora laureada iluminó la célula y comenzó una nueva era”, destaca Gallo.

Muchos especialistas en Química se han visto impulsados por el deseo de construir de manera artificial moléculas cada vez más complicadas en farmacéutica e investigación con propiedades medicinales y de otro tipo, pero lo han hecho por medios que generalmente requieren mucho tiempo y son muy costosos de producir. Los trabajos de Bertozzi, Sharpless y Meldal facilitan que estos procedimientos sean más sencillos, económicos y directos.  

“Sus hallazgos son muy importantes para el desarrollo de fármacos porque aportan diversidad en las últimas etapas. Generalmente, los medicamentos poseen una estructura líder que se va refinando colocando distintas partes diferentes en la molécula, y así tener muchas moléculas diversas para poder probar contra micoorganismos que generan enfermedades. La reacción clic te permite hacer eso”, indica Gallo. Y concluye: “En nuestro instituto trabajamos sobre estos temas, entendemos la importancia de los glicanos, y estamos muy contentos con este premio porque la química orgánica ha permitido generar grandes avances en la glicobiología.”