Premio Nobel de Química 2022: qué es la química "Lego" (y cómo puede revolucionar los tratamientos de enfermedades como el cáncer)

Ilustración de los ganadores del Premio Nobel de Química 2022.
Ilustración de los ganadores del Premio Nobel de Química 2022.

El Premio Nobel de Química 2022 fue entregado este miércoles 5 de octubre a los investigadores Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharples por sus contribuciones a la química "click", bautizada como química "Lego" por la forma en la que funciona.

La Real Academia de las Ciencias de Suecia, institución que otorga el galardón, destacó la sencillez y eficiencia con la que sus investigaciones han contribuido a una mayor funcionalidad de la química.

La química "click" permite que las moléculas se unan, como piezas de Lego.

En apenas dos décadas ha demostrado múltiples aplicaciones, destacando especialmente en el desarrollo de nuevos tratamientos contra el cáncer.

Ganadores del Premio Nobel de Química 2022.
Ganadores del Premio Nobel de Química 2022.

¿Qué es la química click?

Para entenderlo, piensa en cómo funciona Lego. Algunas piezas tienen protuberancias y otras tienen agujeros. Los presionas juntas y hacen clic para unirse.

La profesora Alison Hulme, de la Universidad de Edimburgo, en Reino Unido, explica que el mismo proceso se aplica a la química click.

"Dos socios químicos están perfectamente diseñados para combinarse entre sí, de modo que cuando entran en contacto en el entorno adecuado, simplemente hacen click juntos", le dijo a la BBC.

Pero al principio no se podía utilizar en células vivas -esencial para comprender las enfermedades- porque implicaba el uso de cobre que mata las células.

El innovador descubrimiento del profesor Bertozzi hizo que la química click funcionara en células vivas.

Su trabajo significa que los científicos pueden hacer "química dentro del cuerpo humano, para asegurarse de que los medicamentos vayan al lugar correcto y se mantengan alejados del lugar equivocado", explica Hulme.

Barry Sharples fue quien acuñó este concepto alrededor de 2000. Poco después, Morten Meldal y el propio Sharples, de forma independiente, presentaron lo que hoy se considera la joya de la corona de la química click: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre.

"La química click ha supuesto enormes avances para la química, la nanotecnología y la ciencia de materiales", dice por otra parte Raluca M. Fratila, investigadora en la Universidad de Zaragoza en España.

¿Cómo la química bioortogonal llevó la química click a otro nivel?

Héctor Busto Sancirián, miembro del grupo de investigación Química Biológica de la Universidad de La Rioja, explica que la química click es una "ciencia básica".

"Y como suele suceder muy a menudo, sentó las bases de la química denominada bioortogonal, cuando Carolyn Bertozzi utilizó esta metodología desarrollada por Sharpless para hacer reacciones químicas en organismos vivos, con enorme potencialidad para el desarollo de nuevos medicamentos", dice Busto.

Carolyn Bertozzi recibiendo un reconocimiento en 2020.
Carolyn Bertozzi, a la derecha, llevó la química click a otro nivel.

En 2004, Bertozzi y sus colegas lideraron las reacciones click que no requerían cobre. Al trabajar con organismos vivos, demasiado metal podía ser tóxico para las células e inferir en su metabolismo.

De esta forma, los químicos pueden modificar moléculas en organismos vivos sin interferir con las funciones normales celulares.

Tales reacciones permitieron a Bertozzi etiquetar moléculas que se encuentran en las superficies celulares, llamadas glicanos, con etiquetas verdes fluorescentes.

Bertozzi demostró que su hallazgo podía usarse para rastrear glicanos, por ejemplo, en células tumorosas, y descubrió que algunos glicanos parecen proteger los tumores del sistema inmunológico humano, por lo que bloqueando ese mecanismo se podía crear un nuevo fármaco.

Muchos investigadores han empezado posteriormente a desarrollar anticuerpos seleccionables que apuntan a varios tipos de tumores, explica la Academia de las Ciencias de Suecia.

Estos anticuerpos se están probando actualmente en ensayos clínicos y también se aplicarían en enfermedades inflamatorias, con un potencial que podría impactar en millones de pacientes en todo el mundo.

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