Morten Meldal, premio Nobel: ¡°La qu¨ªmica clic nos ayudar¨¢ a vencer al c¨¢ncer y al alzh¨¦imer¡±
El coinventor de un nuevo tipo de reacciones moleculares de enorme sencillez explica c¨®mo pueden revolucionar la b¨²squeda de nuevos f¨¢rmacos y materiales
Morten Meldal (Copenhague, Dinamarca, 69 a?os) es uno de los inventores de una nueva clase de qu¨ªmica, la clic. La idea surge de un dato apabullante. El n¨²mero de compuestos qu¨ªmicos sencillos que podr¨ªan convertirse en un nuevo f¨¢rmaco es de 10 elevado a 62, es decir: 100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000. Son unas 100 veces m¨¢s que estrellas en todo el universo. Entre ellos puede estar la cura del alzh¨¦imer y muchas otras enfermedades.
Para la naturaleza, con sus escalas de tiempo de miles de millones de a?os, generar todos esos compuestos...
Morten Meldal (Copenhague, Dinamarca, 69 a?os) es uno de los inventores de una nueva clase de qu¨ªmica, la clic. La idea surge de un dato apabullante. El n¨²mero de compuestos qu¨ªmicos sencillos que podr¨ªan convertirse en un nuevo f¨¢rmaco es de 10 elevado a 62, es decir: 100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000. Son unas 100 veces m¨¢s que estrellas en todo el universo. Entre ellos puede estar la cura del alzh¨¦imer y muchas otras enfermedades.
Para la naturaleza, con sus escalas de tiempo de miles de millones de a?os, generar todos esos compuestos no supone ning¨²n problema; pero para los humanos, producirlas y estudiarlas parece un reto inalcanzable.
En el a?o 2000, el qu¨ªmico estadounidense Barry Sharpless public¨® un manifiesto cient¨ªfico que invitaba a buscar una nueva qu¨ªmica sencilla y barata; que usase el agua como base y que funcionase a temperatura de ambiente. Lo llam¨® qu¨ªmica clic, porque se trataba de unir dos mol¨¦culas como quien abrocha los dos extremos del cintur¨®n del coche.
Un a?o despu¨¦s, Meldal y Sharpless descubrieron de forma independiente y casi simult¨¢nea la cicloadici¨®n de azidas-alquino catalizada por cobre; un enrevesado nombre para una reacci¨®n sencill¨ªsima que une dos mol¨¦culas para crear una tercera con propiedades nuevas. El proceso supon¨ªa un salto de gigante respecto a la qu¨ªmica del momento, porque funcionaba casi el 100% de las veces y no dejaba residuos. Era la joya de la corona de la nueva qu¨ªmica clic. Casi al mismo tiempo, la qu¨ªmica estadounidense Carolyn Bertozzi ide¨® la forma de llevar estos principios a la biolog¨ªa y las c¨¦lulas humanas, creando la qu¨ªmica bioortogonal. De repente, estudiar todo el universo de compuestos posibles era un poco m¨¢s factible.
En apenas 20 a?os, dice Meldal, la qu¨ªmica clic ha conquistado el mundo de forma silenciosa. En la actualidad, este tipo de reacciones permite identificar compuestos en la superficie de c¨¦lulas malignas y enviar despu¨¦s otras mol¨¦culas que se unan a ellas y las destruyan, una enorme promesa para aniquilar tumores de mal pron¨®stico. Bertozzi, Sharpless y Meldal ganaron el Nobel de Qu¨ªmica el a?o pasado por sus excepcionales inventos.
Meldal, quien fue pintor aficionado y ahora toca en una banda de rock con las guitarras que ¨¦l mismo fabrica, ha visitado Madrid para ofrecer una conferencia en la Fundaci¨®n Ram¨®n Areces. En esta entrevista, el Nobel desgrana c¨®mo la qu¨ªmica clic puede ayudar a mejorar los medicamentos, la energ¨ªa y la sostenibilidad del planeta; y explica que la qu¨ªmica a veces tiene m¨¢s de arte que de ciencia.
Pregunta. ?Por qu¨¦ decidi¨® dedicarse a la qu¨ªmica?
Respuesta. Mi padre era un hombre de negocios y mi madre, una pintora hija de granjeros. A ella le interesaba mucho la mitolog¨ªa escandinava y usaba animales muertos en sus cuadros. Pas¨¦ mucho tiempo en la granja de los abuelos. En los campos, los bosques, las playas. Era el mejor sitio para crecer. Me preguntaba por qu¨¦ la naturaleza puede ser tan bella. C¨®mo est¨¢ todo tan bien hecho. M¨¢s adelante me di cuenta de que la qu¨ªmica puede responder esas preguntas; no solo sobre la naturaleza en nuestro planeta, sino en todo el universo.
P. ?La qu¨ªmica que usted desarrolla imita a la naturaleza?
R. La naturaleza es muy dif¨ªcil de imitar. Es capaz de sumar muchas funciones diferentes para producir las reacciones que nos permiten vivir y mantener unidas todas las c¨¦lulas de nuestro cuerpo. Gracias a la qu¨ªmica clic podemos recrear algunas de esas funciones; unirlas como si fueran piezas de Lego. As¨ª podemos crear una sola mol¨¦cula que, por ejemplo, te pueda inyectar y sea capaz de buscar, transportar y modificar algo sin que te haga da?o. En la actualidad, todas las grandes empresas de qu¨ªmica tienen una secci¨®n de qu¨ªmica clic. Si eres bi¨®logo, miras el cat¨¢logo de reacciones y buscas la que necesitas.
P. ?Cu¨¢ntas reacciones se conocen?
R. Hay unas 50 piezas b¨¢sicas con las que empezar a construir.
P. ?Qu¨¦ aplicaciones destacar¨ªa?
R. Hay muchas y en ¨¢reas muy diversas. El c¨¢ncer es una de las m¨¢s evidentes. Tambi¨¦n puede ayudarnos a vencer otras enfermedades cr¨®nicas, como el alzh¨¦imer. Es posible detectar una bacteria y matarla de forma selectiva, generando un nuevo antibi¨®tico sin efectos secundarios. Puedes crear nuevos materiales para producir electricidad a partir de la luz en placas fotovoltaicas.
P. ?Alguna de esas aplicaciones es una realidad ya?
R. A¨²n no. Lleva mucho tiempo desarrollar estas nuevas mol¨¦culas, sobre todo en medicina, donde hay que probarlas en ensayos cl¨ªnicos. Pero hay por lo menos 40 ensayos en pacientes con nuevos medicamentos que usan la qu¨ªmica clic. Alguno de ellos contra el c¨¢ncer.
P. ?C¨®mo funcionan?
R. Normalmente incorporas uno de los componentes clic en las c¨¦lulas malignas, porque estas tienen mol¨¦culas diferentes que las de las c¨¦lulas sanas. El otro componente transporta una sustancia t¨®xica. Cuando se unen, la c¨¦lula cancerosa muere. Otra forma es incorporar un radioligando que etiqueta a las c¨¦lulas del c¨¢ncer para luego matarlas con radiaci¨®n de forma mucho m¨¢s precisa, sin da?ar a las c¨¦lulas sanas.
P. ?En qu¨¦ est¨¢ trabajando ahora?
R. Intentamos crear prote¨ªnas totalmente artificiales. La naturaleza fabrica prote¨ªnas usando 20 amino¨¢cidos diferentes. Nosotros utilizamos otros amino¨¢cidos artificiales, lo que nos da mucha m¨¢s versatilidad para crear mol¨¦culas con las funciones que queremos. Las reacciones clic hacen que la estructura se mantenga s¨®lida. Nuestro objetivo final, en un futuro lejano, es hacer un nuevo tipo de medicamento que imite a las enzimas, unas prote¨ªnas naturales muy vers¨¢tiles. La mayor¨ªa de los f¨¢rmacos actuales son inhibidores. Necesitas mucha dosis porque cada mol¨¦cula de f¨¢rmaco debe frenar una reacci¨®n concreta, y esa reacci¨®n sucede much¨ªsimas veces en el organismo. Nosotros queremos un f¨¢rmaco que sea capaz de cortar muchas reacciones a la vez con una sola mol¨¦cula.
P. Usted trabaj¨® en programaci¨®n. Ahora dise?a nuevas mol¨¦culas. La inteligencia artificial es muy ¨²til para eso. ?ltimamente escuchamos mensajes agoreros de algunos de los principales creadores de esta nueva tecnolog¨ªa. ?Piensa usted que la IA es tan peligrosa?
R. Hay muchos tipos de inteligencia artificial. Empiezas con el aprendizaje autom¨¢tico y acabas con una IA sofisticad¨ªsima capaz de programar por s¨ª misma y que tiene una especie de consciencia que le hace primar su propia supervivencia sobre las dem¨¢s cosas. Este es el tipo peligroso de IA. Estos sistemas se est¨¢n investigando sobre todo en la industria armament¨ªstica. Un sistema as¨ª debe poder tomar decisiones aut¨®nomas en un escenario de guerra. Eso no me parece muy seguro. Los humanos podemos crear tecnolog¨ªas capaces de crear un caos enorme. Lo hemos demostrado con las armas nucleares y con la crisis ambiental.
P. Usted se preocupa mucho por la sostenibilidad del planeta, por el creciente consumo de recursos. ?Cree que lograremos superar la fase de quemar combustibles f¨®siles para obtener energ¨ªa?
R. La transici¨®n hacia una energ¨ªa no contaminante va a ser muy r¨¢pida. El hidr¨®geno va a ser important¨ªsimo en 5 o 10 a?os. Hay dos tipos de hidr¨®geno, el verde y el producido con combustibles f¨®siles. El proceso para producir el segundo tipo es muy controlado, mucho m¨¢s que en los motores de combusti¨®n. Creo que en unos 30 a?os ya no usaremos combustibles f¨®siles.
P. Usted promueve la ense?anza basada en el placer. ?A qu¨¦ se refiere?
R. Aprender debe ser un placer. Nuestros j¨®venes tienen que poder entender el mundo, y la forma de hacerlo es adentrarse en el mundo microsc¨®pico de las mol¨¦culas. Ahora es posible gracias a la enorme capacidad de crear animaciones precisas que recrean la qu¨ªmica a nivel molecular. En mi trabajo la visualizaci¨®n es esencial. Pero incluso mis estudiantes de los ¨²ltimos cursos de carrera en la universidad tienen muchos problemas para visualizar la qu¨ªmica. Creo que esta capacidad tiene m¨¢s de arte que de ciencia. Imaginar los electrones saltando de un ¨¢tomo a otro causando reacciones. Es una comprensi¨®n visual, igual que en el arte. Me apasiona que los humanos somos capaces de ver tres dimensiones en un cuadro bidimensional y eso mismo debe hacerse en qu¨ªmica. Pienso que esto es tan importante como saber leer. Saber qu¨ªmica te ayuda a entenderte mejor a ti mismo, pero tambi¨¦n la pol¨ªtica, las guerras, incluso los empleos, porque muchos est¨¢n basados en la qu¨ªmica.
P. Usted pintaba de joven y a¨²n sigue tocando en una banda de rock. ?Puede contarme la historia de sus instrumentos?
R. Hace unos 30 a?os, en Dinamarca, ayud¨¦ a un hombre que pose¨ªa un castillo y un enorme bosque. Le hice una tabla de Excel para que supiera c¨®mo gestionar mejor las talas y las podas. A cambio me regal¨® un roble enorme que fue cortado en listones. Toda esa madera acab¨® en mi garaje, as¨ª que empec¨¦ a usarla para fabricar guitarras y bajos con un dise?o especial. Por la noche, cuando mi mujer se va a dormir, bajo al s¨®tano y toco un poco.
P. Dice que todo es qu¨ªmica. La gente que cree en dios, ?est¨¢ creyendo tambi¨¦n en la qu¨ªmica?
R. Todo el mundo tiene derecho a sus propias creencias y nadie tiene el derecho a imponer las suyas sobre otros. En mi caso, a medida que conoces bien la qu¨ªmica te das cuenta de que no me hace falta ni dios ni religi¨®n.
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