Societat 05/10/2022

Nobel per a la química en un clic que ha revolucionat la indústria farmacèutica

Bertozzi, Meldal i Sharpless, guardonats pel disseny de reaccions més simples i accessibles per construir molècules complexes

3 min
Premi Nobel de Química per inventar les mol·lècules del "click"

BarcelonaLa natura ens ha ensenyat que sap fer molècules complexes que són essencials per a processos biològics o bioquímics. En definitiva, per a la vida. Des del naixement de la química, els científics han mirat de reproduir aquests mateixos processos amb la intenció d’obtenir fàrmacs, cosmètics, carburants o altres compostos d’interès. Però l’èxit no sempre els ha acompanyat. Massa reaccions intermèdies, massa energia emprada i massa residus generats. Entorn dels anys 2000 tres científics treballant de forma independent van idear mecanismes per simplificar les reaccions químiques necessàries per construir una molècula. Les noves fórmules van resultar més eficients, ràpides i econòmiques que les precedents. Ara Barry Sharpless, investigador al laboratori Scripps de la Jolla a Califòrnia; Morten Meldal, de la Universitat de Copenhaguen, i Carolyn Bertozzi, professora a la Universitat de Stanford, han rebut el Nobel de química per haver desenvolupat el que en podríem dir "la química en un clic".

En essència, es tracta de trobar maneres "simples i fiables", segons l’Acadèmia de Ciències Sueca, per concebre reaccions químiques que donen el resultat buscat de forma ràpida i sense generar residus. La tècnica, com s’ha demostrat després amb escreix, va ser vista aleshores com d’especial interès en el camp del disseny de fàrmacs. Poc després de publicar un treball sobre la tècnica, el danès Morten Meldal hi afegia un element crucial: basant-se en el que es coneix com a llibreria de molècules, una mena de catàleg format per milers de compostos i principis actius, va descobrir que afegint ions de coure als agents catalitzadors (els que fan possible i més ràpida una reacció química) la química en un clic es feia molt més eficient. 

Meldal i Sharpless van arribar al mateix punt de manera totalment independent. El seu plantejament s'utilitza ara mateix en un elevadíssim nombre d'experiments que són la base de la biomedicina actual. Entre d'altres, per al disseny i desenvolupament de nous fàrmacs, l’anàlisi de l’ADN o la generació de nous materials en el marc de la química molecular. En l’àmbit farmacèutic destaca sobretot per l’aplicació en la recerca de fàrmacs eficients en oncologia. En aquest camp evitar residus i reaccions innecessàries pot comportar la limitació d’efectes secundaris.

Bertozzi, un temps després, va ser la protagonista d’un salt qualitatiu enorme en l’ús de la química en un clic. Volia identificar i caracteritzar molècules orgàniques de la superfície cel·lular. En essència, les conegudes com a glicans i que es troben a la superfície de les membranes cel·lulars. Els glicans participen en multitud de processos biològics amb enzims i proteïnes i es consideren bàsics per a la vida. La investigadora va desenvolupar reaccions en un clic que tenien lloc a l’interior d’organismes vius sense interferir en la bioquímica normal de la cèl·lula. A la fórmula li va posar el nom de reaccions biortogonals.

El valor fonamental d’aquesta tècnica, que ara és d’ús universal en biomedicina, és l’ús de molècules relativament simples i altament específiques per facilitar reaccions que condueixen a molècules molt més complexes. Aquests trets són especialment interessants en el disseny de fàrmacs, però no només. Gràcies a aquesta mena de reaccions és possible escalar la seva producció industrialment. És a dir, produir medicaments a un cost més reduït, més ràpidament i limitant la generació de residus. I això, fins i tot, per a fàrmacs més complexos com els utilitzats per lluitar contra el càncer o malalties neurodegeneratives.

Segon Nobel per a Sharpless

Les primeres investigacions de Sharpless ja van fer que li donessin un primer Nobel de química el 2001, quan va consolidar els primers descobriments sobre aquesta matèria. Aleshores l'Acadèmia el va guardonar per haver aconseguit obtenir molècules quirals òpticament pures mitjançant la reacció d'oxidació amb catalitzadors. Un premi que en aquell moment també va ser compartit amb dos científics més que van assolir el mateix procés fent servir la hidrogenització. Aquest segon guardó a Sharpless lloa la capacitat dels tres químics per dur la teoria al terreny més pràctic.

El premi d'aquest dimecres és l'últim dels guardons científics de la ronda dels Nobel, després que dilluns es revelés el de medicina i ahir, dimarts, el de física. Els anuncis continuaran demà dijous amb el premi de literatura, divendres amb el de la pau i dilluns que ve amb el d'economia. La cerimònia d'entrega serà, com sempre, al desembre.

stats