viernes 12 de julio de 2024
Este nuevo campo de la química, llamado tentativamente “química de edición del esqueleto”, revolucionaría por completo a la química que conocemos hoy

Una vez construido, ¿podrías cambiar los cimientos de un edificio?

Cualquier ingeniero civil diría que sin deshacerlo todo, es imposible cambiar de lugar una columna si la construcción está ya terminada. Es tan obvia esta limitante que incluso el más creativo de los arquitectos la acepta y trabaja alrededor de ella para satisfacer sus más innovadoras ideas.

Es por ello, que me parece fascinante, y disruptiva a la vez, la ambiciosa idea de Richmond Sarpong, de la Universidad de California en Berkeley y de Mark Levin, de la Universidad de Chicago, de modificar la estructura interna de un compuesto químico una vez que está ya sintetizado.

Una misión pionera que surgió hace apenas cinco años, y que lógicamente llamó la atención del gremio sumando ya cerca de 100 artículos científicos publicados sobre el tema. De consumarse, tendría el potencial de modificar dramáticamente el status quo ya que el abanico de reacciones químicas conocidas se ampliaría hacia un terreno, incluso hacia una dimensión, aún no explorada.

Cualquier joyero te diría que sin deshacerlo todo, es imposible cambiar de lugar una perla si el collar está ya engarzado.

Sin embargo estos dos jóvenes químicos han incursionado en la casi ficcional aventura de editar: sustituyendo, agregando o eliminando, alguno de los átomos centrales de alguna gran molécula. Sí, átomos centrales.

Este nuevo campo de la química, llamado tentativamente “química de edición del esqueleto”, revolucionaría por completo a la química que conocemos hoy, pudiendo tener aplicaciones en la elaboración de nuevos medicamentos: ayudando rápidamente a afinar puntualmente la actividad de una molécula, potenciando su eficacia y bajando su toxicidad.

Pero también con aplicaciones en la síntesis de nuevos materiales como polímeros, mejorando su afinidad con otras moléculas para hacerlas más sustentables: biodegradable o más fácil de reciclar. Y es que realmente lograr este concepto visionario, que incluso en teoría es incomprensible, permitiría nuevas herramientas de trabajo para los químicos, permitiendo la ágil creación de las 1060 moléculas posibles del “espacio químico” medicinal. Estamos hablando de la frontera de la química, de un cambio completo de paradigma.

Cualquier modista te diría que sin deshacerlo todo, es imposible cambiar una costura si el vestido está ya cosido.

Cuando hace 25 años hacía mis prácticas de laboratorio de química orgánica durante mi carrera en la Facultad, recuerdo que comenzábamos la elaboración de nuevos compuestos adicionando grupos funcionales a una estructura base que servía como una especie de punto de partida. De esqueleto. Era como tomar un árbol e ir adornándolo para Navidad según el objetivo elegido: con moños, esferas, listones, luces, dulces, objetos, fotos,…; un sinfín de posibilidades. Remodelar el exterior de una molécula es casi trivial, es el pan de cada día de los químicos orgánicos.

Lo que sí, es que nunca cuestionábamos la posibilidad de alterar el tronco. Si acaso recortábamos algunas hojas para que los accesorios cupieran mejor, eso es sencillo, pero modificar la base sin que lo que yace en el exterior cambie era teórica y prácticamente inimaginable. Pero ahora que se está explorando la posibilidad sería realmente increíble: el tener una herramienta que cambie los fundamentos, la esencia de la estructura molecular sin tener que comenzar de cero, es un sueño platónico.

Cualquier mecánico te diría que sin deshacerlo todo, es imposible cambiar el chasis de un coche si está ya ensamblado.

Sin embargo, esta idea es tan relevante y “casi mágica”, porque podría facilitar, en un solo paso, el trabajo que muchas veces tarda años, cuesta demasiado dinero y gasta muchos reactivos.

Hasta hoy, cuando se descubre un candidato para nuevo medicamento, que a veces se compone de más de 100 átomos, se hacen ligeros cambios en su periferia para afinar su función, pero cambiar su centro requiere comenzar la síntesis desde el paso inicial. Para un escritor moderno esto es lo cotidiano, no necesita reescribir la novela completa si decide modificar la letra de un párrafo. Pero para un escribano de piedra de la época antigua en Persia, sería un disparate; habría tenido que romper la arcilla completa y recomenzar.

Algunos, sorprendidos, incluso han comparado a la naciente “química de edición del esqueleto” con la técnica recién ganadora del Premio Nobel, CRISPR, sin embargo, mientras la última edita con éxito las 5 bases que conforman al ARN y ADN, la primera deberá tener la capacidad de editar un sinfín de moléculas. Miles.

Claro que aunque aún esta herramienta química está en las primicias, ha atraído ya a varios grupos de químicos académicos entusiastas y a diseñadores de nuevas moléculas farmacéuticas que han comenzado a describir, en una labor inicial, métodos puntuales y casos particulares de edición de esqueletos: encogiendo el tamaño de un anillo central, insertando nuevos carbonos, introduciendo metales pesados, moviendo nitrógenos u oxígenos de lugar, adicionando isótopos radiactivos, intercambiando pequeños hidrógenos…

Pero la joya de la corona será, eventualmente, encontrar una manera generalizada de quirúrgicamente alterar la intimidad de las moléculas desde la delicadeza de sus átomos más profundos sin importar qué molécula es. Un reto con una complejidad enorme. ¿Podrá existir un bisturí que opere en cualquier tejido?, ¿habrá una goma que borre todas las tintas?, ¿hay una receta que combine bien con cualquier lista de ingredientes?

Seguiremos de cerca la evolución de esta épica e innovadora aventura con potencialmente enormes (y aún inimaginables) aplicaciones. Por lo pronto, estoy emocionada de justamente ver cómo la ciencia de la transformación de la materia y la energía, la química, está incursionando en una trasformación de sus fundamentos.

Emocionada, pero también asombrada por la valentía de estos químicos tan creativos, que están en una búsqueda por conquistar los límites aún no descubiertas que guardan los miembros de la Tabla Periódica.

Sin duda, maravillada por los científicos que hoy diseñan el futuro.

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