Nobel de Qu¨ªmica de 2022 para dos revolucionarias herramientas para producir f¨¢rmacos y nuevos materiales

Los investigadores Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharpless han ganado el Premio Nobel de Qu¨ªmica de 2022 por desarrollar un revolucionario concepto para producir mol¨¦culas ¡ªcomo f¨¢rmacos y nuevos materiales¡ª de manera r¨¢pida a partir de peque?as unidades, la denominada qu¨ªmica clic, y por ir m¨¢s all¨¢ y llevar estas reacciones al interior de las c¨¦lulas vivas, con la llamada qu¨ªmica bioortogonal, seg¨²n ha destacado este mi¨¦rcoles la Real Academia de las Ciencias de Suecia en un acto en Estocolmo. El galard¨®n incluye 10 millones de coronas suecas, unos 930.000 euros. Barry Sharpless se lleva su segundo galard¨®n, tras recibir el premio en 2001 por otro m¨¦todo para construir mol¨¦culas: las reacciones de oxidaci¨®n en el campo de la cat¨¢lisis quiral.

La academia sueca ha destacado que el qu¨ªmico dan¨¦s Morten Meldal, un profesor de 68 a?os de la Universidad de Copenhague, y su colega Barry Sharpless, estadounidense de 81 a?os del Instituto de Investigaci¨®n Scripps, pusieron las bases para una nueva forma de hacer qu¨ªmica, la qu¨ªmica clic, en la que se forman nuevos compuestos de manera r¨¢pida y eficiente a partir de combinaciones de piezas moleculares m¨¢s peque?as. La qu¨ªmica estadounidense Carolyn Bertozzi, investigadora de 55 a?os de la Universidad de Stanford, fue m¨¢s all¨¢ y llev¨® esta qu¨ªmica clic a ¡°una nueva dimensi¨®n¡±: el interior de las c¨¦lulas vivas. Desde 1901, 189 cient¨ªficos han ganado el Nobel de Qu¨ªmica, entre ellos solo ocho mujeres (el 4%).

Barry Sharpless acu?¨® el concepto de la qu¨ªmica clic alrededor del a?o 2000, para referirse a esa filosof¨ªa de construcci¨®n modular r¨¢pida de mol¨¦culas. Enseguida, Morten Meldal y Sharpless, de manera independiente, desarrollaron lo que la academia sueca llama ¡°la joya de la corona de la qu¨ªmica clic¡±, un procedimiento conocido como cicloadici¨®n alquino-azida catalizada por cobre. Esta reacci¨®n se utiliza hoy habitualmente para producir f¨¢rmacos y nuevos materiales. Sharpless es la quinta persona que recibe dos premios Nobel, tras Marie Curie, Frederick Sanger, Linus Pauling y John Bardeen.

La qu¨ªmica Carolyn Bertozzi quer¨ªa investigar desde la d¨¦cada de 1990 unos az¨²cares de la superficie de las c¨¦lulas ¡ªlos glicanos, potenciales marcadores biol¨®gicos del c¨¢ncer¡ª y desarroll¨® para ello unas reacciones de qu¨ªmica clic que funcionaban dentro de los organismos vivos. Con esta estrategia logr¨® marcar los glicanos con mol¨¦culas fluorescentes, permitiendo su estudio. Estas reacciones bioortogonales, seg¨²n recalca la academia sueca, ocurren sin interferir en los procesos normales de la c¨¦lula.

¡°Estas reacciones se utilizan ahora de manera global para explorar c¨¦lulas y rastrear procesos biol¨®gicos. Gracias a las reacciones bioortogonales, los investigadores han mejorado medicamentos contra el c¨¢ncer que se est¨¢n ensayando en ensayos cl¨ªnicos¡±, ha destacado la academia en un comunicado. ¡°La qu¨ªmica del clic y las reacciones bioortogonales han llevado a la qu¨ªmica a la era del funcionalismo, con un enorme beneficio para la humanidad¡±, sentencia la instituci¨®n. Uno de los miembros del comit¨¦ del Nobel, el qu¨ªmico sueco Olof Ramstr?m, ha afirmado tras la ceremonia que ¡°los m¨¦todos para conectar mol¨¦culas funcionan esencialmente como hacer construcciones con los bloques de Lego¡±.

Carolyn Bertozzi ha lanzado un alegato a favor de las ciencias qu¨ªmicas tras conocer el veredicto del Nobel. ¡°Cuando el mundo est¨¢ en problemas, la qu¨ªmica acude al rescate¡±, ha proclamado. ¡°La qu¨ªmica es un ¨¢rea de la ciencia muy emocionante para la gente que quiere tener impacto en la biolog¨ªa, en la medicina, en los materiales, en el clima, en la sostenibilidad¡±, ha se?alado. Bertozzi ha recordado a familiares y amigos que sufrieron enfermedades sin tratamiento. ¡°Siempre tuve la esperanza de que, como cient¨ªfica, podr¨ªa contribuir a mejorar la salud humana, ya fuera a corto plazo, a largo plazo o incluso despu¨¦s de mi muerte¡±, ha detallado la investigadora.

El qu¨ªmico Javier Montenegro recuerda que a Barry Sharpless le fascinaba trabajar con las azidas ¡ªgrupos de tres ¨¢tomos de nitr¨®geno conectados de forma lineal¡ª porque eran mol¨¦culas demasiado reactivas y dif¨ªciles de controlar, por lo que hist¨®ricamente hab¨ªan pasado desapercibidas para sus colegas. ¡°El Nobel reconoce ahora a Bertozzi, Sharpless y Meldal por descubrir y adaptar el potencial qu¨ªmico de estas mol¨¦culas para reaccionar en concentraciones muy peque?as, a velocidades muy r¨¢pidas y en el medio biol¨®gico¡±, aplaude Montenegro, del Centro Singular de Investigaci¨®n en Qu¨ªmica Biol¨®gica y Materiales Moleculares (CiQUS), en Santiago de Compostela. ¡°La qu¨ªmica clic ha demostrado un enorme potencial en s¨ªntesis y en aplicaciones de diagn¨®stico y terap¨¦uticas. El futuro desarrollo de esta poderosa herramienta qu¨ªmica es todav¨ªa m¨¢s prometedor¡±, sostiene.

Cuando el mundo est¨¢ en problemas, la qu¨ªmica acude al rescate

Carolyn Bertozzi, ganadora del Nobel de Qu¨ªmica de 2022

La vir¨®loga Isabel Sola rememora las sensaciones que tuvo su equipo cuando conoci¨® la qu¨ªmica clic. ¡°Nos pareci¨® una tecnolog¨ªa muy potente para estudiar procesos bioqu¨ªmicos en tiempo real en c¨¦lulas vivas y no en tubos de ensayo o en un punto final del proceso¡±, explica. Su laboratorio en el Centro Nacional de Biotecnolog¨ªa, en Madrid, fue pionero en el estudio de los coronavirus y sus vacunas experimentales. ¡°Esta tecnolog¨ªa permit¨ªa seguir la cin¨¦tica de s¨ªntesis del ARN [el material gen¨¦tico del virus] y visualizarlo dentro de la c¨¦lula gracias a la fluorescencia¡±, aplaude Sola. ¡°Esta tecnolog¨ªa tiene grandes posibilidades en la investigaci¨®n de los virus y su replicaci¨®n dentro de las c¨¦lulas¡±.

En las quinielas de este a?o tambi¨¦n figuraban la bioqu¨ªmica h¨²ngara Katalin Karik¨® y el inmun¨®logo estadounidense Drew Weissman, considerados los padres de las vacunas de ARN ¡ªcomo las de las farmac¨¦uticas Pfizer y Moderna¡ª que ayudaron a la humanidad a combatir la pandemia de covid. En algunas predicciones, como las elaboradas por la empresa especializada Clarivate Analytics, tambi¨¦n aparec¨ªan la qu¨ªmica estadounidense de origen chino Zhenan Bao, de la Universidad de Stanford, por desarrollar materiales electr¨®nicos flexibles inspirados en la piel humana; y el qu¨ªmico estadounidense Daniel Nocera, de la Universidad de Harvard, autor de hojas artificiales que imitan la fotos¨ªntesis de las plantas.

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