PREMIO NOBEL DE QUÍMICA
Los científicos estadounidenses Carolyn R. Bertozzi y K. Barry Sharpless, así como el danés Morten Meldal, ganaron este miércoles el Premio Nobel de Química por desarrollar un método para unir moléculas con “broches” en lo que se ha denominado la “química click” y por el desarrollo de la química bioortogonal.
"El premio de Química de este año trata de cosas que no son excesivamente complicadas, sino que utilizan lo que es fácil y sencillo".
¿A qué se refiere la química click?
Miguel Ángel Méndez Rojas, doctor en Química y académico de la Universidad de las Américas Puebla, explica que, en esencia, es una manera de denominar un tipo de reacciones químicas que permiten la construcción simple y rápida de moléculas más complejas a través de la unión (como si fueran piezas de Lego) de fragmentos moleculares o “módulos”.
Karl Berry Sharpless -quien recibe el Nobel de Química por segunda ocasión-, fue el primero en emplear este término en 1998, dice el profesor Méndez Rojas, aunque casi de forma simultánea Morten Peter Meldal descubrió estas reacciones, pero se negó al principio a emplear la denominación “química click” para describir este tipo de reacciones, aunque finalmente el término propuesto por Sharpless se hizo muy popular.
¿Cómo se consigue este tipo de unión de moléculas?
Mediante reacciones entre grupos químicos relativamente simples, como azidas o enlaces triples carbono-carbono, que pueden formar de manera rápida y espontánea productos cíclicos o enlaces más estables que aquellos en los fragmentos originales, explica el químico Miguel Ángel Méndez Rojas. Las reacciones pueden ocurrir incluso en presencia de agua y a temperatura ambiente, lo que facilita que puedan ocurrir en condiciones compatibles con los sistemas biológicos.
¿Cuáles son los beneficios de la "química click"?
Méndez Rojas explica que es una herramienta única para realizar reacciones químicas en sistemas vivos sin afectar sus procesos metabólicos y bioquímicos. Además, es una química que permite la construcción de “bibliotecas” de nuevas moléculas que pueden servir para el descubrimiento de nuevos fármacos y agentes terapéuticos.
¿Qué significa "reacciones bioortogonales"?
Es un término propuesto por Carolyn Ruth Bertozzi, dice el químico Méndez Rojas, para describir el uso de las herramientas desarrolladas por Sharpless y Meldal en “química click” para llevar a cabo reacciones químicas en células vivas, permitiendo así unirlas a fragmentos moleculares que sirven como marcadores de fluorescencia o reporteros químicos. Lo anterior ha permitido mapear procesos biológicos celulares en vivo, así como desarrollar terapias para el tratamiento de distintos tipos de cáncer, tuberculosis y otras enfermedades.
"Podemos agarrar dos legos y hacer que encajen, aunque estén rodeados de millones de piezas de juguete similares. Y no van a encajar con los otros".
PREMIO NOBEL DE FÍSICA
Los investigadores Alain Aspect, de Francia; John Clauser, de Estados Unidos, y Anton Zeilinger, de Austria, fueron galardonados este martes con el Premio Nobel de Física por sus descubrimientos del “entrelazamiento cuántico”, un revolucionario mecanismo de la física cuántica.
"(Cada uno de los laureados) realizó experimentos innovadores usando estados cuánticos entrelazados, en los que dos partículas se comportan como una unidad incluso estando separadas".
¿En qué consiste?
El “entrelazamiento” es un mecanismo en el que dos partículas están perfectamente correlacionadas, independiente de la distancia entre ellas.
Por ejemplo, un fotón (partícula de luz) al que se hace atravesar un cristal especial para que dé lugar a dos fotones. Esas dos partículas resultantes “no tienen el mismo color que la inicial, pero están entrelazados porque surgieron de un mismo fotón“, explica Chris Phillips, físico del Imperial College de Londres. Si mides uno de esos fotones, instantáneamente el otro se ve afectado, por muy lejos que estén uno del otro.
¿Y para qué sirve?
El descubrimiento de esta propiedad abrió el camino a nuevas tecnologías de computación cuántica y encriptación informática, así como a sensores cuánticos extremadamente sensibles que permitirían realizar mediciones muy precisas, como la gravedad en el espacio.
"El punto es, usando entrelazamiento puedes transferir toda la información cargada por un objeto a otro sitio donde el objeto es reconstituido".
“La primera revolución cuántica nos proporcionó transistores, semiconductores, ordenadores y láseres“, explicó Mohamed Bourennane, profesor de informática cuántica de la Universidad de Estocolmo.
“Pero la segunda, basada en el entrelazamiento, nos permitirá en el futuro disponer de ordenadores cuánticos, o de inscripciones cuánticas útiles para la obtención de imágenes o sensores“, añadió Bourennane.
"La mecánica cuántica resiste todos los ataques posibles".
PREMIO NOBEL DE MEDICINA
El jurado del Premio Nobel reconoció la labor del genetista Svante Pääbo por su trabajo en la secuenciación completa del genoma de los neandertales y la fundación de la paleogenética, disciplina que analiza el ADN milenario para descifrar los genes humanos.
"Al revelar las diferencias genéticas que distinguen a todos los seres humanos vivos de los homínidos desaparecidos, sus descubrimientos han dado la base a la exploración de lo que hace de nosotros, humanos, seres únicos".
¿Cómo lo hizo?
Con la secuenciación del genoma obtenido de un hueso hallado en Siberia en 2008, Pääbo pudo revelar la existencia de otro homínido diferente y desconocido hasta entonces, el hombre de Denisova, que vivía en la actual Rusia y en Asia. En 2009 descubrió que un 2 por ciento de genes había pasado de estos homínidos, hoy desaparecidos, al Homo sapiens.
Pääbo, fundador del centro de investigación en paleogenética en el Instituto Max Planck, logró superar las dificultades de estudiar un ADN muy deteriorado por el tiempo, ya que tras miles de años, sólo quedan restos, altamente contaminados por bacterias o rastros humanos.
El hombre de Neandertal cohabitó un tiempo con el hombre moderno en Europa, antes de desaparecer totalmente hace unos 30 mil años.
Homo neanderthalensis (Humano del Valle de Neander):
Vivió: desde hace unos 400.000 a 40.000 años.
Dónde: en toda Europa y el suroeste y centro de Asia.
Apariencia: de nariz grande, frente pronunciada y complexión fuerte.
Estatura: entre 1.50 a 1.75 m.
Peso: entre 64 y 82 kg.
Dieta: carne y plantas.
"Las diferencias genéticas entre el Homo sapiens y nuestros parientes más cercanos desaparecidos no se conocían hasta que fueron identificadas gracias a los trabajos de Pääbo".
¿Y cómo aplica en la actualidad?
Esa herencia genética tiene un impacto fisiológico en la humanidad actual, por ejemplo, en la forma en que el sistema inmunitario reacciona ante las infecciones.
Los trabajos de Pääbo, de 67 años, han demostrado recientemente que los enfermos de Covid-19 con un segmento de ADN de Neandertal -sobre todo en Europa y en el sur de Asia- herencia de un cruce con el genoma humano hace unos 60 mil años, tienen más riesgo de padecer complicaciones graves de la enfermedad.
"Realmente no pensé que (mis descubrimientos) me harían merecedor de un Premio Nobel".
FUENTES: Con información de AFP / www.nhm.ac.uk / www.nobelprize.org