Los ganadores del premio nobel de química 2022 fueron los investigadores Barry Sharples, Morten Meldal y Carolyn Bertozzi. Estos han sido galardonados por su gran contribución a la química “Click”, coloquialmente bautizada como química “Lego”, haciendo referencia a los juguetes infantiles por la forma en la que esta funciona.
Barry Sharpless, quien ahora recibe su segundo Premio Nobel de Química, fue quien inició la bola de nieve. Alrededor del cambio de siglo, acuñó el concepto de química de clic para una forma funcional de química, donde los bloques de construcción moleculares se unen de manera rápida y eficiente. La bola de nieve se convirtió en una avalancha cuando Morten Meldal y Barry Sharpless, independientemente el uno del otro, descubrieron lo que se ha convertido en la joya de la corona de la química clic: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre .
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| Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless [2] |
Y de qué manera en la que la química lego funciona: Es sencillo de entender, hay que tener en la cabeza cómo funciona un Lego, piezas de puzles tridimensionales, que al juntarlas presionas y hacen clic para unirse. Está química no se podría aplicar a células vivas, puesto que al usar cobre las mataba, pero ha sido el descubrimiento el que ha hecho que si se pueda aplicar a estas células.
Visual de un juguete lego [5]
Carolyn Bertozzi dio un giro a la química de clic, llevándola a otro nivel, ya que permitió usarla en seres vivos.
En una época de auge para la bioquímica y la biología molecular, los conocimientos aumentaron, pero esto no fue para todas las moléculas por igual, entre las moléculas que no generaron interés alguno se encuentran los glicanos.
Los glicanos son carbohidratos complejos formados por varios tipos de azúcar, que están en la superficie de las células y que tienen un papel muy importante en muchos procesos biológicos relacionados con el sistema inmune, pero la escasa información de su funcionamiento hasta ese momento dificultaba esta investigación.
Bertozzi para estudiar los glicanos se basó en la investigación de un químico alemán, en la cual se consiguió que las células produjeran una variante no natural del ácido siálico, uno de los azúcares que acumulan glicanos, ella pretendía realizar el mismo proceso, pero con un control químico.
El proceso que llevo a cabo fue meter en una célula el azúcar modificado con azida, la cual funcionaba como un tipo de asa molecular y este azúcar se incorporó a los glicanos, situados en la superficie de la célula.
En el siguiente paso Bertozzi utilizó un alino que fue forzado a formar una molécula con forma de anillo y encajó con la azida. Este paso lo llevó a cabo porque buscando información, encontró que en 1961 se había demostrado que las azidas y los alquinos podían reaccionar en ausencia de cobre siempre y cuando el alquino esté en forma de anillo, ya que la tensión crea tanta energía que permite llevar a cabo la reacción química.
Finalmente, adjuntó una molécula fluorescente, que se asentó sobre la molécula en forma de anillo, y así los glicanos fluorescentes pudieron ser identificados en la superficie celular y se facilitó su estudio.
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Esta reacción de clic sin cobre la publicó en 2004 y fue llamada cicloadición de Aquino-azida promovida por tensión.
Aprovechando la química de clic de Morten Meldal y Barry Sharpless, quiso incorporar su investigación a este descubrimiento ya que la azida hacia clic rápidamente en un alquino con la presencia de iones de cobre disponibles, pero para la aplicación de Bertozzi a organismos vivos, la toxicidad del cobre supuso un problema.
Tanto Bertozzi como muchos otros investigadores han utilizado estas reacciones en el ámbito de la salud.
Dando ejemplos más concretos, Bertozzi se centró en los glicanos en las superficies de las células tumorales, estos ejercían un mecanismo de protección sobre los tumores, por lo tanto, para bloquear este mecanismo, fue creado un fármaco biológico el cual permite unir un anticuerpo especifico de glicanos a las enzimas que descomponen los glicanos en la superficie de las células tumorales.
También se han empezado a desarrollar anticuerpos seleccionables dirgidos a variedad de tumores, al ser dirigido no causaría tanto daño al resto del cuerpo.
Este descubrimiento galardonado con el premio nobel de 2022 abre un campo de estudio con mucho potencial para obtener números beneficios para la humanidad.
REFERENCIAS
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/popular-information/
[2]: https://www.bbc.com/mundo/noticias-63147363
[3]: https://www.youtube.com/watch?v=JdWZY7PwzjE
https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/press-chemistry2022-figure3.pdf
[5] : https://www.istockphoto.com/es/foto/pila-de-los-ladrillos-lego-en-verde-bloque-de-montaje-gm458639287-18677186
Autores:
Lidia López Gómez
Luis Miguel del Pozo Ramírez
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