Premio para los catalizadores m¨¢s potentes

El qu¨ªmico y catedr¨¢tico del Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts (MIT), Stephen Buchwald, ha sido galardonado con el Premio Fundaci¨®n BBVA Fronteras del Conocimiento 2015 en la categor¨ªa de Ciencias B¨¢sicas. El jurado ha destacado su carrera en la qu¨ªmica y "la creaci¨®n de catalizadores m¨¢s eficientes, estables y de amplio espectro, que son muy ¨²tiles para desarrollar nuevos f¨¢rmacos".

M¨¢s concretamente, los catalizadores creados por el premiado, usando paladio y cobre, est¨¢n siendo utilizados para la s¨ªntesis de nuevas mol¨¦culas de inter¨¦s en el tratamiento de enfermedades como c¨¢ncer, dida, artritis reumatoide o diabetes, seg¨²n detalla el jurado.

Si el trabajo de los qu¨ªmicos consiste, en gran parte, en aportar elementos a una caja de herramientas con la que construir nuevos compuestos, Buchwald ha incorporado a esa caja catalizadores para formar enlaces moleculares carbono-nitr¨®geno y carbono-carbono. Estos enlaces, sobre todo el de carbono-nitr¨®geno son habitualmente utilizados en la industria farmac¨¦utica, pero hasta la contribuci¨®n de Buchwald era muy dif¨ªcil conseguirlos de forma sistem¨¢tica por la inestabilidad y limitaciones de los catalizadores con los que se contaba.

En toda reacci¨®n qu¨ªmica tiene que haber una energ¨ªa de activaci¨®n. El catalizador modifica la energ¨ªa de activaci¨®n potenci¨¢ndola o inhibi¨¦ndola, repercutiendo en la velocidad de reacci¨®n. Los catalizadores que Buchwald cre¨® en la primera d¨¦cada del siglo XXI disminuyen la energ¨ªa de activaci¨®n haciendo que la reacci¨®n se produzca no solo de forma mucho m¨¢s r¨¢pida, sino de forma estable y predecible, adem¨¢s de abarcar un amplio espectro de reactividad, lo que los convierte en instrumentos muy eficaces para la producci¨®n industrializada de mol¨¦culas.

El catalizador organomet¨¢lico se compone de ligando, compuesto por mol¨¦culas org¨¢nicas, y una parte met¨¢lica, que en el caso de Buchwald es paladio o cobre. Como ha explicado Avelino Corma, profesor de investigaci¨®n del Departamento de Catalizadores del Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica del CSIC-Universidad Polit¨¦cnica de Valencia y secretario del jurado, "el denominado ligando de Buchwald es rico en electrones y estable al aire, lo que conduce a un catalizador organomet¨¢lico muy activo y con un amplio espectro de reactividad. Su estabilidad ha permitido la fabricaci¨®n a escala industrial".

En la d¨¦cada 1999-2009 fue el qu¨ªmico con m¨¢s citas por art¨ªculo del mundo

Tras conocer la decisi¨®n del jurado, Buchwald ha asegurado que est¨¢ "muy emocionado" y ha explicado que para ¨¦l la qu¨ªmica es "un desaf¨ªo" del que se "enamor¨®" gracias al entusiasmo de uno de sus profesores en el instituto, y en el que aprecia aspectos "fundamentales y tambi¨¦n pr¨¢cticos". "Porque si tienes ¨¦xito tus resultados pueden tener aplicaciones en ¨¢mbitos muy distintos", ha apuntado.

En este sentido, ha admitido que aliciente ha sido conocer los productos que, en especial la industria farmac¨¦utica, es capaz de fabricar gracias a su trabajo: "Es emocionante saber que, a partir de mi trabajo, alguien ha conseguido hacer un f¨¢rmaco que va a ayudar a mucha gente", ha afirmado.

El "retorno" de la ciencia

Preguntado por los recortes que, debido a la crisis, ha sufrido la ciencia b¨¢sica en Espa?a, el qu¨ªmico ha indicado que los pol¨ªticos deber¨ªan saber que "interesa invertir en investigaci¨®n b¨¢sica desde el punto de vista econ¨®mico, porque el retorno es alt¨ªsimo". En este sentido, ha explicado que "hay muchas empresas que han empezado con una idea acad¨¦mica desde la universidad y, desde ah¨ª han prosperado y generado puestos de trabajo". A su juicio, los gobiernos deber¨ªan mirar la ciencia siempre "a largo plazo".

Su trayectoria acad¨¦mica comienza en 1984 en el MIT, donde es nombrado catedr¨¢tico en 1993. Y es ese mismo a?o cuando abre una l¨ªnea m¨¢s pr¨®xima a las aplicaciones relacionada con la formaci¨®n de enlaces carbono-nitr¨®geno. Gradualmente la nueva investigaci¨®n gana peso en el laboratorio hasta convertirse, por ahora, en la de mayor impacto en la carrera de Buchwald.

La raz¨®n del cambio fue el inter¨¦s que despert¨® en la industria farmac¨¦utica uno de sus resultados b¨¢sicos: "Me dec¨ªan que hab¨ªa una gran necesidad de poder realizar enlaces carbono-nitr¨®geno, as¨ª que comprendimos que era realmente importante, y poco a poco fuimos profundizando en ello", ha explicado.

En un ¨¢rea muy competitiva, atribuye a los miembros de su grupo un importante papel en el desarrollo de un m¨¦todo en el que cada idea es puesta a prueba con experimentos y modificada en consecuencia, hasta que se llega al "sistema ¨®ptimo".

En el caso del ligando en el catalizador para el enlace carbono-nitr¨®geno el proceso llev¨® unos siete a?os, y algo menos en el enlace carbono-carbono. Aun as¨ª, para Buchwald el reto no est¨¢ cerrado del todo. Sus trabajos m¨¢s recientes tienen que ver con otros enlaces, carbono-fl¨²or y carbono-trifluorometilo, "ampliando a¨²n m¨¢s las posibilidades de fabricar nuevas mol¨¦culas", seg¨²n explica el acta.

Buchwald es coautor de m¨¢s de 420 art¨ªculos publicados en revistas internacionales y de 44 patentes. En la d¨¦cada 1999-2009 fue el qu¨ªmico con m¨¢s citas por art¨ªculo del mundo y es miembro de la Academia Americana de las Artes y las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.