"Aprender c¨®mo reacciona, un sistema molecular tiene muchas aplicaciones"

En el despacho de Abderrazzak Douhal, profesor de Qu¨ªmica F¨ªsica de la Universidad de Castilla-La Mancha, la foto de un muchacho regando cebollas -su sobrino-, unos vasos de pl¨¢stico y una lata de refresco son instrumentos pedag¨®gicos "para explicar la qu¨ªmica del mundo real". Y en su laboratorio hay peque?os trozos de pl¨¢stico transparente que cuando se iluminan con luz ultravioleta, empiezan a brillar: demuestran que controlar la reacci¨®n de las mol¨¦culas cuando se excitan -atraparlas- no es una idea descabellada. Eso, que en el fondo es la clave para crear discos ¨®pticos que almacenen 100.000 veces m¨¢s informaci¨®n que un disquete actual, es una de las aspiraciones de Douhal.Este investigador espa?ol de origen marroqu¨ª de 37 a?os, que antes de establecerse en Toledo en 1993 estuvo en el Instituto de Qu¨ªmica F¨ªsica del CSIC y en centros de Jap¨®n, Francia y Estados Unidos, ha trabajado en ¨¢reas relacionadas con la visi¨®n humana, los l¨¢seres o la construcci¨®n de estructuras moleculares millones de veces m¨¢s peque?as que un mil¨ªmetro. Uno de sus ¨²ltimos trabajos, publicado en Nature, fotografiaba por primera vez, en una mol¨¦cula modelo de las bases del ADN, las etapas de una mutaci¨®n gen¨¦tica en el instante mismo de producirse, en fracciones de segundo. En todos estos campos dispares en apariencia cumple un papel clave un tipo de uni¨®n entre ¨¢tomos, el puente de hidr¨®geno, sobre el que Douhal ha escrito recientemente un art¨ªculo en la revista Science.

Pregunta. ?Qu¨¦ son los puentes de hidr¨®geno?

Respuesta. Un enlace qu¨ªmico muy com¨²n en la naturaleza, uno de los pilares de la vida. Intervienen en la estabilidad del agua l¨ªquida, unen las dos cadenas de la mol¨¦cula de ADN... A Veces, hasta el que un sistema sea s¨®lido, l¨ªquido o gaseoso depende de sus puentes de hidr¨®geno.

P. ?Por qu¨¦ es importante estudiarlos?

R. Un cambio en un puente de hidr¨®geno altera totalmente la mol¨¦cula. Por ejemplo, la rodopsina, un pigmento de la retina, tiene un puente de hidr¨®geno que cambia cuando le llega la luz, y as¨ª desencadena la reacci¨®n que nos permite ver. Por eso saber c¨®mo reacciona un sistema molecular tiene muchas aplicaciones.

P. ?Se pueden controlar los cambios en los puentes de hidr¨®geno de una mol¨¦cula?

R. Es lo que intentamos aprender, para dise?ar a nuestro gusto sistemas moleculares. Por ejemplo, para fabricar cajas moleculares para encapsular f¨¢rmacos en las que el cemento son los puentes de hidr¨®geno. Comparados con otros enlaces, los puentes de hidr¨®geno son m¨¢s flexibles, y al mismo tiempo estables. Podemos sacar partido de ¨¦stas y de otras propiedades.

P. ?C¨®mo?

R. Por ejemplo haciendo estructuras moleculares que no se quiebren cuando son transportadas de un sitio a otro. ?se es uno de los problemas actuales con las nanoestructuras basadas en enlaces de carbono.

P. ?Ha hecho usted alguna de estas nanoestructuras?

R. Con investigadores del CSIC acabamos de hacer una caja con una mol¨¦cula compuesta a su vez por mol¨¦culas de glucosa. Seg¨²n cu¨¢ntas glucosas uses al construir la caja ¨¦sta ser¨¢ mayor o menor, algo con lo que puedes jugar para conseguir que la mol¨¦cula que metes dentro tenga o no libertad para moverse. Lo importante es que es una forma de atrapar las mol¨¦culas y, por tanto, de controlar su reacci¨®n al meter energ¨ªa en el sistema, o sea, cuando se exciten. Si la mol¨¦cula cabe muy ajustada en la caja no podr¨¢ moverse cuando la excitemos -por ejemplo, ilumin¨¢ndola-; as¨ª se logra que su respuesta sea emitir un tipo de luz determinada. Si en cambio le permito girar un poco, emitir¨¢ una luz distinta. El trabajo se publicar¨¢ en julio [en una de las revistas m¨¢s importantes del campo, Angewanbte Chemie].

P. ?Se ha logrado ya hacer memorias ¨®pticas?

R. S¨ª, pero funcionan s¨®lo a muy bajas temperaturas, a muchos grados cent¨ªgrados bajo cero. Hay que conseguir hacerlas a temperatura ambiente y, adem¨¢s, que sean estables, que no se borre la informaci¨®n al cabo de pocos a?os.

P. Uno de sus ¨²ltimos trabajos tiene que ver con un tipo de c¨¢ncer de piel. ?Qu¨¦ relaci¨®n hay con los puentes de hidr¨®geno?

R. Cuando James Watson y Francis Crick describieron la estructura del ADN ya dijeron que una causa de las mutaciones gen¨¦ticas es que la luz ultravioleta altera los puentes de hidr¨®geno de la mol¨¦cula. Con Ahmed Zwail, del Instituto Tecnol¨®gico de California (EE UU), hemos estudiado un modelo molecular de las bases del ADN con una t¨¦cnica que permite tomar im¨¢genes del sistema cada pocos femtosegundos (un femtosegundo es una milbillon¨¦sima de segundo). Irradiando el sistema con luz ultravioleta y tomando im¨¢genes hemos capturado las etapas de una mutaci¨®n en el momento.