Nobel de Química a Benjamin List y David Macmillan por una nueva forma de crear moléculas

Premio Nobel de Química: “Organocatálisis Asimétrica”

Benjamin List y David W.C. MacMillan han ganado el Nobel de Química 2021 por el desarrollo de la “organocatálisis asimétrica”. El premio de este año reconoce “una manera ingeniosa de construir moléculas”, ha anunciado el portavoz de la Real Academia de Ciencias Sueca. El hallazgo ha tenido un gran impacto en el desarrollo de nuevos fármacos y productos químicos menos contaminantes.

El alemán Benjaim List, de 53 años, es el director del Instituto Max Planck de Investigación del carbón, un centro creado hace más de 100 años que está actualmente especializado en catálisis. El británico David MacMillan, también de 53 años, es investigador de la Universidad de Princeton, en EE UU.

“Al principio pensaba que era el único en el mundo investigando esto”, ha explicado List al teléfono durante la rueda de prensa de anuncio del galardón. “Creía que era una idea estúpida, pero cuando hice el experimento y funcionó me di cuenta de que podía ser algo muy importante”, ha añadido el químico alemán, que estaba en plenas vacaciones con su familia cuando recibió la llamada del comité del Nobel. “Me habéis alegrado el día”, ha resaltado.

¿Cómo comenzó el proyecto?

A principios de los años 2000, List y MacMillan desarrollaron de forma independiente una tercera vía para crear nuevos compuestos químicos. Hasta entonces, la forma de producir sustancias de uso industrial o médico dependían de dos tipos de ingredientes que aceleran una reacción química conocidos como catalizadores. Eran metales o enzimas: proteínas ubicuas que, por ejemplo, permiten hacer la digestión.

Las enzimas son moléculas grandes, con multitud de protuberancias, aunque realmente solo una pequeña parte de su estructura interviene en la reacción química. Lo que List intentó es lograr la misma reacción usando solo la pequeña parte de la enzima que interviene en el proceso de catálisis: un aminoácido llamado prolina. Y funcionó.

Uno de los ejemplos más claros de la importancia de esta tercera vía para crear moléculas son las terribles deformaciones que sufren las personas afectadas por la talidomida, un medicamento para embarazadas vendido a finales de los años 50 y principios de los 60. Este fármaco era una molécula doble, una simétrica de la otra, como si estuvieran frente a un espejo. Mientras una versión de la talidomida era inocua, la otra provocaba terribles malformaciones en los bebés.

La organocatálisis asimétrica permite producir selectivamente una sola versión de la molécula deseada y no de su imagen especular. MacMillan, por ejemplo, descubrió varios catalizadores orgánicos capaces de producir la versión correcta en el 90% de los casos.

Estudios de investigadores

El investigador británico fue el que acuñó el nombre de esta nueva forma de catálisis. MacMillan anunció su descubrimiento en 2000 en un trabajo conjunto con sus colegas de la Universidad de California en Berkeley Kateri Ahrendt y Christopher Borths. List publicó su hallazgo el mismo año junto a sus colegas del Instituto de Investigación Scripps —donde trabajaba entonces— Richard Lerner y Carlos Barbas III.

“Los estudios de estos dos científicos originaron todo un nuevo campo para generar moléculas orgánicas a partir de otras moléculas orgánicas”, resalta Raquel Pérez, investigadora del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH), en Zaragoza.

Esta catálisis es fundamental para la llamada “química verde” que intenta reducir el impacto medioambiental de la producción de sustancias esenciales como combustibles o fármacos. “Esta nueva forma de catálisis es mucho más sostenible que la basada en metales como el platino o el oro”, resalta Juan Mangas, investigador Araid en el CSIC. “Gracias a esta forma de sintetizar moléculas se evita el impacto de la extracción de estos metales y se abaratan los costes”, destaca.

“Una de las aplicaciones de esta técnica es el desarrollo de catalizadores orgánicos que permiten fabricar fármacos de uso masivo de una forma más eficiente y barata. Nosotros nos estamos centrando por ejemplo en la producción de warfarina [Sintrón]”, un fármaco muy usado para evitar coágulos y trombos, explica Eugenia Marqués, investigadora de la Universidad de Zaragoza.

Premio Nobel Química 2019

La francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna fueron reconocidas el pasado año con el premio Nobel de Química “por el desarrollo de un método para la edición genómica”. Ambas investigadoras recibieron el galardón por desarrollar la técnica de edición genómica CRISPR/Cas9, que funciona como unas tijeras moleculares que permiten localizar cualquier secuencia del código genético de un animal, planta o microbio (CRISPR) y cortarlo (Cas9). Esta tecnología ha sido “revolucionaria” para las ciencias de la vida, está contribuyendo a desarrollar nuevas terapias contra el cáncer y puede hacer realidad la cura de muchas enfermedades hereditarias de origen genético, destacó la Academia.

El premio está dotado con nueve millones de coronas suecas, unos 940.000 euros. Este premio sigue al anuncio efectuado el lunes del Nobel de Medicina y el martes, el de Física. El viernes se anuncia el de la Paz y el de Economía se dará a conocer el lunes de la semana que viene.