Mano izquierda, mano derecha: cómo un Nobel resolvió por fin el problema del espejo molecular
Algunas moléculas vienen en pares que son imágenes especulares entre sí, como una mano izquierda y una mano derecha. Parecen casi idénticas, pero la biología las trata de manera muy diferente. Una versión de un fármaco puede curar; su gemela especular puede ser inútil o peligrosa.
Ese es el problema que el Premio Nobel de Química de este año se propuso resolver. El galardón fue para Henri B. Kagan y Kenso Soai por descubrir efectos no lineales y autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica. En términos sencillos, encontraron formas de impulsar una reacción química para favorecer una forma especular sobre la otra, y de permitir que esa preferencia se amplificara por sí misma.
Lo que está en juego no es abstracto. A finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, se administró un sedante llamado talidomida a mujeres embarazadas para aliviar las náuseas matutinas. Una forma especular de la molécula ayudaba con las náuseas; la otra podía interferir con el desarrollo fetal. Miles de bebés en docenas de países nacieron con graves diferencias en las extremidades. El desastre reformó la regulación de medicamentos en todo el mundo e hizo imposible ignorar la cuestión de la quiralidad molecular.
Los químicos sabían desde hacía tiempo que, en teoría, se podían diseñar reacciones que produjeran solo una forma especular. El misterio era cómo hacerlo de manera fiable. Una reacción que comienza con un pequeño desequilibrio entre las dos formas a menudo se mantiene pequeña. El trabajo de Kagan demostró que en ciertas reacciones el desequilibrio puede crecer de manera desproporcionada, un efecto no lineal. Soai demostró más tarde la autocatálisis, donde el producto de una reacción acelera su propia formación y fija una quiralidad, una especie de memoria química.
Juntas, estas ideas dieron a los químicos herramientas para dirigir las reacciones con un control mucho mayor. Eso importa para los productos farmacéuticos, donde los reguladores ahora exigen datos detallados sobre qué forma especular contiene un fármaco. También importa para la agricultura y los materiales, siempre que la forma de una molécula decida si funciona.
El reconocimiento sigue un patrón en esta temporada de Nobel. El premio de medicina honró la optogenética, una técnica que utiliza la luz para activar y desactivar células cerebrales. El premio de física fue para los constructores de IceCube, un detector de neutrinos de un kilómetro cúbico enterrado en el hielo antártico. Como lo expresó un editorial científico chino, los premios siguen convirtiendo lo invisible en visible y lo imposible en posible.
Los investigadores chinos también son activos en este campo. Instituciones de todo el país estudian la química quiral y la catálisis asimétrica, y el tema es un pilar de los programas de posgrado en síntesis orgánica. Es probable que la mención del Nobel impulse a más estudiantes hacia él.
Para el resto de nosotros, la lección es más simple. La forma de una molécula no es un detalle. Puede decidir si un medicamento ayuda a una madre o daña a su hijo. Dos químicos pasaron sus carreras aprendiendo a controlar esa forma, y el premio es un recordatorio de por qué el lento trabajo de comprender la materia sigue importando.