El químico y académico danés, ganador del Premio Nobel de Química del año pasado, sorprende al decir que su descubrimiento sea quizás el primero de este galardón otorgado por su simpleza. “Hay mucho en común entre artistas y científicos”, señala, destacando la importancia de la presencia de la química en todo lo fundamental de nuestro universo.
¿Qué es la química del click y de dónde viene esta denominación?
Esa es una larga historia, porque la química del click en realidad fue inventada por la esposa de mi colega, quien también ganó el Premio Nobel, Barry Sharpless. Un día su esposa, Jane, le dijo: “Lo que estás haciendo en realidad es juntar las moléculas”, y desde entonces ha sido química del click. Trabajamos con otros nombres como “Lego molecular” mucho antes de que la química del click se hiciera popular. Así que estábamos trabajando en este tema, pero estábamos usando diferentes nombres, Lego molecular y transformaciones químicas cuantitativas.
Se dice que la química del click imita a la naturaleza. ¿Por qué?
La química del click tiene algunas propiedades que también se observan en la naturaleza, lo que permite que se realicen reacciones sin todas estas cosas adicionales que están alrededor de la química en la química orgánica sintética normal. Entonces, lo que podemos hacer es unir moléculas sin ningún tipo de protección de su funcionalidad. Simplemente podemos tomar un par de moléculas funcionales y podemos unirlas haciendo clic. Así que es lo mismo que haces en la naturaleza cuando sintetizas una proteína sin la protección de los aminoácidos, simplemente creas una larga cadena de proteínas y se pliegan y forman la estructura de la proteína. Entonces, con la química del click hacemos algo similar simplemente tomando dos moléculas desprotegidas y juntándolas, con un click.
A la química del click la han postulado como “filosofía química”, ¿qué significa que su aplicación a la biología sea la química bioortogonal?
La filosofía detrás de esto es que debemos tratar de hacer química, que es cuantitativa, simple, y se puede hacer en cualquier entorno. Así que eso es lo que tratamos de hacer, porque estábamos sintetizando en el momento de la invención de la química del click millones de compuestos, así que queríamos cantidades limpias para reacciones que nos dieran solo una molécula si usamos estas reacciones. Por eso nos encontramos con la reacción del click. Entonces, la filosofía es que debe ser simple y funcionar bajo cualquier condición. Creo que es probablemente la primera vez que se otorga el Premio Nobel a algo porque es simple.
¿En qué se diferencia la química del click del trabajo en química convencional que se ha hecho hasta la fecha?
En la síntesis de productos farmacéuticos, usamos una enorme caja de herramientas de reacciones orgánicas, que requiere que usemos solventes, por ejemplo, no agua, sino otros solventes orgánicos en grandes cantidades. Usamos esquemas de protección en los que ponemos grupos protectores, los quitamos de nuevo y combinamos las moléculas, incluso sin aire presente. Por lo general, esta es una química muy difícil y genera muchos desechos, mientras que la química del click se puede realizar en agua con moléculas desprotegidas, es un tipo de química completamente diferente. Luego también es ortogonal toda la química que está en la gran caja de herramientas que solíamos usar. Eso significa que se puede realizar en presencia de la otra química sin problemas.
Se dice que la química del click es la química verde, que resolvió un gran problema respecto de los residuos químicos y la reducción de los efectos ambientales, ¿cómo es eso, cuán sustentable es?
Con respecto a la sustentabilidad, usamos una cantidad muy pequeña de cobre para catálisis en estas reacciones. El resto es tal como dije, las moléculas desprotegidas y el agua. Así que no podría ser más limpio, porque la química también es cuantitativa. Eso significa que si tomamos un componente A y un componente B y los unimos, y hacemos clic en química, obtenemos un componente del compuesto uno, en rendimientos cuantitativos. Esto se puede hacer en agua y, por lo tanto, en medicamentos en la clínica, que se prepara esencialmente sin todas las estrategias normales de grupos protectores y solventes, etc., que se preparan de una manera muy ecológica usando química del click.
¿Qué aspecto de la química convencional se podría mejorar para considerarla un nuevo tipo de química?
Creo que probablemente hay muchas reacciones similares a clics que aún no hemos descubierto. E insto a muchas personas a buscarlas porque hay una gran caja de herramientas de estas reacciones de clic que son ortogonales entre sí, y también a la química existente. Cuanto más grande se vuelve esta caja de herramientas, mayor es nuestra capacidad para sintetizar complejos y podrían ser emocionantes arquitecturas moleculares. Y esto también nos permite resolver problemas dentro de la investigación de medicamentos, como nuevas formas de atacar el cáncer, etc. Así que hay muchas oportunidades dentro del área de la química del click que aún no se han explotado.
¿Es una buena noticia que, a pesar de todo el trabajo que dedica a la química orgánica, sigan apareciendo nuevas reacciones orgánicas?
Sí, por supuesto, solo estamos arañando la superficie de lo que es posible. Incluso si miles de personas en todo el mundo están trabajando en química orgánica o más, tal vez todavía tengamos nuevas reacciones porque la naturaleza es realmente compleja y hay mucho que aún no hemos aprendido. Los químicos siempre creen que lo saben todo, y cada diez años descubrimos que, de todos modos, no lo sabemos todo. Hay muchas cosas nuevas por salir.
La química es lo que describe o ayuda a comprender el mundo pero usted lo describe como “una exploración de nuestro universo, de nuestra realidad”, ¿cree que hay una visión negativa sobre la química en la sociedad en general?
Eso está completamente mal, la actitud hacia la química realmente lo es todo. No hay nada a nuestro alrededor que no esté compuesto de moléculas y que no esté sujeto a permitirnos estudiarlo y también utilizarlo para una variedad de propósitos diferentes. Toda nuestra utilidad hoy, incluida la computadora que estás viendo en este momento, es química. De hecho, hay como treinta premios Nobel en tu teléfono móvil. Este es el desarrollo de la química que nos permite hacer lo que podemos hacer hoy, también es probablemente la solución de muchos de los problemas y desafíos globales que enfrentamos actualmente.
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por Jorge Fontevecchia
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