Els pioners de la química del clic reben el Nobel d'aquesta especialitat

La nord-americana Carolyn R. Bertozzi, el seu compatriota K. Barry Sharpless i el danès Morten Meldal han estat guardonats amb el Premi Nobel de Química d'aquest any. L'Acadèmia de Ciències de Suècia els hi ha concedit "pel desenvolupament de la química del clic i la química bioortogonal".

La química del clic s'utilitza per sintetitzar amb més facilitat fàrmacs i nous materials i per fer mapes de l'ADN. I, amb l'ús de les anomenades reaccions bioortogonals, els investigadors han pogut millorar els fàrmacs contra el càncer.

Fer més fàcils processos difícils és, segons l'Acadèmia, la clau del premi d'aquest any. Carolyn R. Bertozzi, de la Universitat de Stanford, a Califòrnia, i Morten Meldal, de la Universitat de Copenhaguen, van ser pioners a posar en marxa l'anomenada química del clic, que consisteix a sintetitzar nous productes unint molècules de forma ràpida i eficient. Bertozzi hi va donar un nou impuls fent servir organismes vius per al seguiment de reaccions dintre de la cèl·lula. Això ha permès explorar noves dianes per als fàrmacs contra el càncer.

Per la seva banda, K. Barry Sharpless, també de Stanford, va ser qui va crear el terme cap a l'any 2000, per anomenar processos en què la síntesi es du a terme de manera ràpida i sense la generació de subproductes no desitjats. Després va contribuir a aquest camp amb el desenvolupament de diverses reaccions.

Sharpless ja havia rebut el Nobel de Química el 2001 per haver obtingut molècules quirals òpticament pures.

Carolyn Ruth Bertozzi és la més jove de tots tres. Va néixer el 10 d'octubre de 1966 a Boston i, per tant, dilluns vinent complirà 56 anys. A Stanford també ocupa la càtedra Anne T. i Robert M. Bass a l'Escola d'Humanitats i Ciències.

Morten Meldal va néixer el 1954. I K. Barry Sharpless va néixer a Filadèlfia el 1941. També és professor a l'Institut de Recerca Scripps de La Jolla, a Califòrnia.

Una forma senzilla de sintetitzar fàrmacs complexos

La farmacologia es basa sovint a utilitzar molècules que ja existeixen a la natura i que tenen propietats mèdiques. Però obtenir-les directament de la natura pot ser poc eficient, en proporciona quantitats limitades i hi ha el risc que la planta o l'animal d'on procedeixen es torni cada vegada més escàs.

Per això, fa dècades els químics van treballar en síntesis molt complexes, que buscaven produir aquestes grans i complicades molècules. Però això és lent d'assolir i pot acabar sent molt car.

Cap al 2001, Sharpless va cridar l'atenció sobre les grans dificultats d'aquestes síntesis. Va posar com a exemple l'antibiòtic meropenem. Van caldre sis anys de treball per trobar una manera de produir-lo a escala industrial.

Sharpless va proposar la química del clic, que no intentava sintetitzar aquestes complexes molècules, sinó d'altres de més senzilles que podien tenir les mateixes propietats. Estava convençut que amb aquests procediments també es podien fabricar molts fàrmacs.

Poc després, Sharpless i Meldal van presentar, de manera independent, el que es considera la joia de la corona de la química del clic. La reacció que van descriure i dur a terme implica les azides, uns ions formats per tres àtoms de nitrogen i que tenen càrrega negativa.

Quan les azides es fan reaccionar amb un altre tipus de compostos anomenats alquins, que són hidrocarburs que tenen un o més triples enllaços carboni-carboni, s'obtenen unes molècules en forma d'anell que s'anomenen triazidols. Són molt estables i estan presents en fàrmacs, colorants i molts altres compostos d'interès industrial.

El que van descobrir els dos investigadors és que amb coure com a catalitzador la reacció es produïa de manera molt més ràpida. Avui s'utilitza de manera molt estesa.

En certa mesura, el guardó segueix la línia de l'any passat. El 2021, el Premi Nobel de Química va recaure en l'alemany Benjamin List i l'escocès David W. C. MacMillan, pel desenvolupament de catalitzadors orgànics, compostos que han fet més rendible i senzilla la síntesi de molècules com ara fàrmacs.

Contra cèl·lules tumorals

Paral·lelament, Carolyn Bertozzi estudiava un tipus de compostos anomenats glicans, formats per la unió de diversos sucres i presents en la superfície de les cèl·lules. La idea que tenia era modificar-los de manera que servissin per seguir certes reaccions fisiològiques.

Bertozzi va aconseguir crear glicans que tenien afegida una molècula fluorescent. D'aquesta manera va crear l'anomenada química bioortogonal, que fa server molècules biològiques per estudiar aquests processos.

Un dels camps on ho va aplicar van ser les cèl·lules tumorals. Com que alguns glicans protegeixen els tumors i impedeixen l'acció del sistema immunitari, va crear un mètode per destruir específicament aquests compostos a la superfície del tumor.

Actualment, aquest mètode ja s'està estudiant en assajos clínics per esbrinar si és útil en pacients amb formes avançades de càncer.

"Simplement, digues 'clic' i les molècules s'ajunten", diu el titular de la nota de premsa de l'Acadèmia. No és tan senzill, però el premi d'aquest any demostra que amb idees aparentment simples, molta feina i ments creatives es poden assolir en pocs anys avenços que tenen un gran impacte en la societat i que encara hi poden aportar molts més beneficis.