Investigación ganadora del Nobel de Química que revoluciona la creación de medicamentos
Las reacciones químicas de Bertozzi, Meldal y Sharpless han facilitado la producción de nuevos materiales y se usan para explorar células y procesos biológicos
Esta nueva tecnología molecular, originada por los científicos, es conocida como química clic y química bioortogonal, las cuales son utilizadas hoy en día en todo el mundo
Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharpless fueron los científicos que ganaron este miércoles el Premio Nobel de Química 2022 por descubrir una serie de reacciones que permiten que los bloques de construcción molecular se junten para crear eficazmente nuevos compuestos deseados.
Si bien, en primera instancia, esto puede sonar como algo muy difícil de entender, la propia Real Academia de las Ciencias de Suecia, institución encargada de entregar el galardón, destacó la sencillez y eficiencia que la investigación ha contribuido a una mayor funcionalidad de la química.
Esta nueva tecnología molecular, originada por los científicos, es conocida como química clic y química bioortogonal, las cuales son utilizadas hoy en día en todo el mundo para explorar las células y seguir los procesos biológicos, y aquí te explicaremos de que va esta revolución en la química.
¿Que? es la qui?mica click?
En palabras de la academia sueca, la química click «es una química basada en reacciones específicas que funcionan muy eficientemente y son muy fiables para generar un rendimiento robusto de productos».
Investigadores en química han buscado por años crear de manera artificial las estructuras de moléculas que podemos encontrar en microorganismos como el coronavirus, plantas o animales. Y una de las desventajas de generar esto de manera artificial es que cada paso producía subproductos no deseados.
Estos subproductos debían eliminarse antes de que el proceso pueda continuar y, en el caso de construcciones de moléculas exigentes, la pérdida de material original era grande. Es por eso que con la llegada de la química click, facilitó que los componentes básicos moleculares se unan de manera rápida y eficiente.
Y, ¿para qué los científicos buscan generar nuevas moléculas de manera artificial?. Pues su uso está enfocado de manera principal a la investigación farmacéutica, es decir, en la búsqueda de la recreación de moléculas naturales con propiedades medicinales.
Entonces, el concepto de química click, acuñado por Barry Sharples alrededor de los 2000, explica esta tecnología como una forma de química simple y confiable, donde las reacciones ocurren rápidamente y se evitan subproductos no deseados.
«Esta es una reacción química elegante y eficiente que ahora es de uso generalizado. Entre muchos otros usos, se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito«, explicó la Academia.
¿Que? es la qui?mica bioortogonal?
Carolyn Bertozzi, profesora de la Universidad de Stanford, desarrolló desde 1990 la química bioortogonal, una reacción que se describe como capaz de iniciarse en un organismo vivo pero sin perturbar su naturaleza química.
¿Para que? se usa la qui?mica bioortogonal?
La Sociedad Estadounidense de Química explica que la reacción bioortogonal «permite entender más a fondo la estructura y el funcionamiento de nuestros sistemas biológicos, y muestra cómo se podrían optimizar en el futuro las aplicaciones de desarrollo y administración de fármacos«.
En concreto, Bertozzi llevó «la química del click a una nueva dimensión y comenzó a utilizarla en organismos vivos. Sus reacciones bioortogonales tienen lugar sin alterar la química normal de la célula» lo que es un logro sin precedentes, explica la academia sueca.
¿Co?mo la qui?mica bioortogonal llevo? la qui?mica click a otro nivel?
Para 2004, Bertozzi y su equipo comenzaron a trabajar con la química click de Sharples y Meldal, pero con la diferencia de cambiar el uso de la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre y trabajar con organismos vivos, alegando que demasiado metal podía ser tóxico para las células e inferir en su metabolismo.
Es decir, al modificar estar moléculas en organismos vivos, permite que estas modificaciones no interfieran en las funciones normales celulares de los microorganismos, y no generen nuevos subproductos innecesarios.
«La química de click se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito. Usando reacciones bioortogonales, los investigadores han mejorado la orientación de los productos farmacéuticos contra el cáncer«, precisó la academia sueca.
¿Que? oportunidades abre el futuro de la qui?mica bioortogonal?
Los hallazgos de estos tres científicos han abierto el camino para mejorar la eficacia de tratamientos contra enfermedades que hasta la fecha eran incurables, como lo es el cáncer.
Estos microorganismos son conocidos como glicanos, los cuales se encuentran en las superficies celulares y fueron encontrados por la científica gracias a estas nuevas reacciones.
Bertozzi descubrió que algunos glicanos parecen proteger los tumores del sistema inmunológico, por lo que bloqueando ese mecanismo se podía generar un nuevo fármaco que combata las células tumorosas.
Muchos investigadores han empezado posteriormente a desarrollar anticuerpos seleccionables que apuntan a varios tipos de tumores, explica la Academia de las Ciencias de Suecia.
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Estos anticuerpos se están probando actualmente en ensayos clínicos y también se aplicarían en enfermedades inflamatorias. Un potencial que podría impactar en millones de pacientes en todo el mundo.