Premio Nobel 2022: ¿Qué es la química click para crear moléculas?

La “química click” es una técnica relativamente reciente que consiste en la unión de módulos moleculares de pequeño tamaño para formar estructuras concretas más grandes con rapidez y eficiencia. El hallazgo científico de esta herramienta, que sirve tanto para crear materiales con propiedades deseadas (por ejemplo, que conduzcan la electricidad o que tengan propiedades antibacterianas) como también para la investigación en laboratorio, ha sido premiado este año con el Nobel de Química.

Los galardonados Barry Sharpless y Morten Meldal sentaron las bases de la llamada “química click”. Comparten el premio con Carolyn Bertozzi, quien llevó esa técnica a una nueva dimensión desarrollando así la “química click bioortogonal”. Comenzó a usarla en células vivas para mapearlas y sus descubrimientos han ido más allá: su equipo ha creado un fármaco que evita la propagación del cáncer.

“La investigación de Bertozzi, Meldal y Sharpless ha servido para el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y para crear materiales que sean más adecuados para su propósito. El Nobel de Química fue otorgado por el desarrollo de una herramienta ingeniosa para la construcción de moléculas”, anunció la Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo.

Así se hace un fármaco

Para entender mejor la importancia de este premio, es bueno saber cómo se obtienen los fármacos. Para ello le consultamos al doctor en Química, Miguel Gilabert, quien es docente de Química Orgánica III en la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la UNT, e investigador del Conicet y del Laboratorio de Investigaciones y Servicios Analíticos (LISA).

Por un lado, los fármacos pueden obtenerse de la naturaleza. Se toman moléculas presentes, por ejemplo, en algunas plantas y se someten a algunas modificaciones. Más o menos el 50 % de los fármacos aprobados por la FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos) tienen ese origen, detalla Gilabert.

Por otra parte, existe la posibilidad de sintetizar moléculas en el laboratorio de una forma totalmente artificial. Aunque este método ofrece muchas posibilidades, también es un proceso complicado y costoso, que puede conllevar la aparición de subproductos perjudiciales.

Barry Sharpless, que es estadounidense y ahora recibe su segundo Premio Nobel a los 81 años, supo encontrar una solución al problema con lo que más tarde bautizaría como “química click”. Se trata de un proceso que permite construir moléculas mediante la unión de pequeñas unidades moleculares.

El proceso es mucho más simple que las reacciones convencionales y se evitan subproductos no deseados. Este científico ha compartido el Premio Nobel con Meldal (de 68 años, nacido en Dinamarca) porque ambos presentaron estudios similares de forma independiente prácticamente a la vez. Los dos se consideran los padres de la “química click”.

Gracias al conjunto de hallazgos de estos dos científicos, sumado al importante descubrimiento de Bertozzi (oriunda de EE.UU), actualmente se están desarrollando, por ejemplo, tratamientos contra el cáncer mejor dirigidos a las células tumorales. La “química click” tiene un potencial enorme y seguro que dará aún muchas sorpresas, coincidieron los profesionales consultados.

“Los avances logrados por los científicos premiados lleva a la química farmacéutica a otro nivel. Con la química del click se logra simplificar procesos de obtención de moléculas con potencial terapéutico, aumentar los rendimientos; además, no se generan subproductos tóxicos, tienen una alta selectividad, son fisiológicamente estables, entre otras cosas”, evaluó la doctora Nancy Vera, profesora titular de la Cátedra de de Farmacoquímica de la Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la UNT.

Todas esas características que describe Vera son muy valoradas en el desarrollo de nuevos fármacos, según resaltó, ya que existe un interés enorme en la búsqueda de diversidad molecular que puedan actuar en patologías cuyos tratamientos en la actualidad son complejos y difíciles.

Innumerables intentos

“Hace varias décadas se hacen intentos por crear métodos para sistematizar la síntesis y prueba de sustancias para el descubrimiento de nuevos fármacos. Un ejemplo de esto es la química combinatoria que combina pequeños fragmentos para generar estructuras nuevas, pero generalmente se obtienen sustancias más simples y con menor potencial farmacéutico que las que producen los seres vivos como plantas, hongos o microorganismos (salvo pequeñas excepciones)”, remarcó el doctor Miguel Gilabert.

En este sentido, según explica el investigador, la química click pretende imitar a la naturaleza que genera moléculas enormes a partir de pequeños ladrillos, como cuando las proteínas son creadas a partir de aminoácidos o los glucanos a partir de “ladrillos” de azúcares simples. “Entonces la química click hace uso de reacciones mediadas por cobre que se producen en un solo paso, generan cantidades mínimas e inofensivas de subproductos, y que pueden producirse incluso dentro de seres vivos (reacciones bioortogonales que pueden producirse dentro de una célula sin afectar la química de la misma)”, detalló.

Finalmente, especificó que este tipo de reacciones pueden utilizarse para el mapeo de células y el rastreo de procesos biológicos. “Es decir, que se logra producir reacciones muy específicas sólo con el blanco deseado sin producir subproductos ni intervenir en el normal funcionamiento químico de las células. Esto último es de un potencial enorme para la generación de fármacos relacionados a la lucha contra el cáncer, en donde se busca que el fármaco tenga blancos de acción muy específicos”, concluyó.