/ miércoles 5 de octubre de 2022

Química click y bioortogonal: la investigación ganadora del Nobel que revoluciona la creación de medicamentos

Las reacciones químicas de Bertozzi, Meldal y Sharpless han facilitado la producción de nuevos materiales y se usan para explorar células y procesos biológicos

Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharpless fueron los científicos que ganaron este miércoles el Premio Nobel de Química 2022 por descubrir una serie de reacciones que permiten que los bloques de construcción molecular se junten para crear eficazmente nuevos compuestos deseados.

Si bien, en primera instancia, esto puede sonar como algo muy difícil de entender, la propia Real Academia de las Ciencias de Suecia, institución encargada de entregar el galardón, destacó la sencillez y eficiencia que la investigación ha contribuido a una mayor funcionalidad de la química.

Te puede interesar: Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharpless ganan el Nobel de Química

¿Qué es la Química Click y Bioortogonal y por qué tiene el Nobel de Química 2022?

Esta nueva tecnología molecular, originada por los científicos, es conocida como química clic y química bioortogonal, las cuales son utilizadas hoy en día en todo el mundo para explorar las células y seguir los procesos biológicos, y aquí te explicaremos de que va esta revolución en la química.

¿Qué es la química click?

En palabras de la academia sueca, la química click "es una química basada en reacciones específicas que funcionan muy eficientemente y son muy fiables para generar un rendimiento robusto de productos".

El término hace referencia a la reacción cuando entre dos sustancias que se unen forman un nuevo compuesto orgánico.

Investigadores en química han buscado por años crear de manera artificial las estructuras de moléculas que podemos encontrar en microorganismos como el coronavirus, plantas o animales. Y una de las desventajas de generar esto de manera artificial es que cada paso producía subproductos no deseados.

Estos subproductos debían eliminarse antes de que el proceso pueda continuar y, en el caso de construcciones de moléculas exigentes, la pérdida de material original era grande. Es por eso que con la llegada de la química click, facilitó que los componentes básicos moleculares se unan de manera rápida y eficiente.

¿Para qué se usa la química click?

Y, ¿para qué los científicos buscan generar nuevas moléculas de manera artificial?. Pues su uso está enfocado de manera principal a la investigación farmacéutica, es decir, en la búsqueda de la recreación de moléculas naturales con propiedades medicinales.

Entonces, el concepto de química click, acuñado por Barry Sharples alrededor de los 2000, explica esta tecnología como una forma de química simple y confiable, donde las reacciones ocurren rápidamente y se evitan subproductos no deseados.

Trabajado de manera paralela con Morten Meldal, presentan hoy lo que se considera la joya de la corona de la química click: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre.

"Esta es una reacción química elegante y eficiente que ahora es de uso generalizado. Entre muchos otros usos, se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito", explicó la Academia.

¿Qué es la química bioortogonal?

Carolyn Bertozzi, profesora de la Universidad de Stanford, desarrolló desde 1990 la química bioortogonal, una reacción que se describe como capaz de iniciarse en un organismo vivo pero sin perturbar su naturaleza química.

Foto: Pexels

En palabras de la científica, es como cuando puedes hacer que dos piezas de Lego encajen de manera sencilla, a pesar de que "estén rodeados de millones de piezas de juguete similares".

¿Para qué se usa la química bioortogonal?

La Sociedad Estadounidense de Química explica que la reacción bioortogonal "permite entender más a fondo la estructura y el funcionamiento de nuestros sistemas biológicos, y muestra cómo se podrían optimizar en el futuro las aplicaciones de desarrollo y administración de fármacos".

Foto | EFE

"El Premio de Química de este año trata de no complicar demasiado las cosas, sino de trabajar con lo fácil y sencillo. Las moléculas funcionales se pueden construir incluso siguiendo una ruta directa", dijo por su parte Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.

En concreto, Bertozzi llevó "la química del click a una nueva dimensión y comenzó a utilizarla en organismos vivos. Sus reacciones bioortogonales tienen lugar sin alterar la química normal de la célula" lo que es un logro sin precedentes, explica la academia sueca.

¿Cómo la química bioortogonal llevó la química click a otro nivel?

Para 2004, Bertozzi y su equipo comenzaron a trabajar con la química click de Sharples y Meldal, pero con la diferencia de cambiar el uso de la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre y trabajar con organismos vivos, alegando que demasiado metal podía ser tóxico para las células e inferir en su metabolismo.

Imagen ilustrativa: Pixabay

Es decir, al modificar estar moléculas en organismos vivos, permite que estas modificaciones no interfieran en las funciones normales celulares de los microorganismos, y no generen nuevos subproductos innecesarios.

"La química de click se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito. Usando reacciones bioortogonales, los investigadores han mejorado la orientación de los productos farmacéuticos contra el cáncer", precisó la academia sueca.

¿Qué oportunidades abre el futuro de la química bioortogonal?

Los hallazgos de estos tres científicos han abierto el camino para mejorar la eficacia de tratamientos contra enfermedades que hasta la fecha eran incurables, como lo es el cáncer.

Las investigaciones de Bertozzi demostraron que esta tecnología química podía emplearse para rastrear moléculas que protegen las células tumorosas.

Estos microorganismos son conocidos como glicanos, los cuales se encuentran en las superficies celulares y fueron encontrados por la científica gracias a estas nuevas reacciones.

Bertozzi descubrió que algunos glicanos parecen proteger los tumores del sistema inmunológico, por lo que bloqueando ese mecanismo se podía generar un nuevo fármaco que combata las células tumorosas.

Muchos investigadores han empezado posteriormente a desarrollar anticuerpos seleccionables que apuntan a varios tipos de tumores, explica la Academia de las Ciencias de Suecia.

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Estos anticuerpos se están probando actualmente en ensayos clínicos y también se aplicarían en enfermedades inflamatorias. Un potencial que podría impactar en millones de pacientes en todo el mundo.



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Carolyn Bertozzi, Morten Meldal y Barry Sharpless fueron los científicos que ganaron este miércoles el Premio Nobel de Química 2022 por descubrir una serie de reacciones que permiten que los bloques de construcción molecular se junten para crear eficazmente nuevos compuestos deseados.

Si bien, en primera instancia, esto puede sonar como algo muy difícil de entender, la propia Real Academia de las Ciencias de Suecia, institución encargada de entregar el galardón, destacó la sencillez y eficiencia que la investigación ha contribuido a una mayor funcionalidad de la química.

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¿Qué es la Química Click y Bioortogonal y por qué tiene el Nobel de Química 2022?

Esta nueva tecnología molecular, originada por los científicos, es conocida como química clic y química bioortogonal, las cuales son utilizadas hoy en día en todo el mundo para explorar las células y seguir los procesos biológicos, y aquí te explicaremos de que va esta revolución en la química.

¿Qué es la química click?

En palabras de la academia sueca, la química click "es una química basada en reacciones específicas que funcionan muy eficientemente y son muy fiables para generar un rendimiento robusto de productos".

El término hace referencia a la reacción cuando entre dos sustancias que se unen forman un nuevo compuesto orgánico.

Investigadores en química han buscado por años crear de manera artificial las estructuras de moléculas que podemos encontrar en microorganismos como el coronavirus, plantas o animales. Y una de las desventajas de generar esto de manera artificial es que cada paso producía subproductos no deseados.

Estos subproductos debían eliminarse antes de que el proceso pueda continuar y, en el caso de construcciones de moléculas exigentes, la pérdida de material original era grande. Es por eso que con la llegada de la química click, facilitó que los componentes básicos moleculares se unan de manera rápida y eficiente.

¿Para qué se usa la química click?

Y, ¿para qué los científicos buscan generar nuevas moléculas de manera artificial?. Pues su uso está enfocado de manera principal a la investigación farmacéutica, es decir, en la búsqueda de la recreación de moléculas naturales con propiedades medicinales.

Entonces, el concepto de química click, acuñado por Barry Sharples alrededor de los 2000, explica esta tecnología como una forma de química simple y confiable, donde las reacciones ocurren rápidamente y se evitan subproductos no deseados.

Trabajado de manera paralela con Morten Meldal, presentan hoy lo que se considera la joya de la corona de la química click: la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre.

"Esta es una reacción química elegante y eficiente que ahora es de uso generalizado. Entre muchos otros usos, se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito", explicó la Academia.

¿Qué es la química bioortogonal?

Carolyn Bertozzi, profesora de la Universidad de Stanford, desarrolló desde 1990 la química bioortogonal, una reacción que se describe como capaz de iniciarse en un organismo vivo pero sin perturbar su naturaleza química.

Foto: Pexels

En palabras de la científica, es como cuando puedes hacer que dos piezas de Lego encajen de manera sencilla, a pesar de que "estén rodeados de millones de piezas de juguete similares".

¿Para qué se usa la química bioortogonal?

La Sociedad Estadounidense de Química explica que la reacción bioortogonal "permite entender más a fondo la estructura y el funcionamiento de nuestros sistemas biológicos, y muestra cómo se podrían optimizar en el futuro las aplicaciones de desarrollo y administración de fármacos".

Foto | EFE

"El Premio de Química de este año trata de no complicar demasiado las cosas, sino de trabajar con lo fácil y sencillo. Las moléculas funcionales se pueden construir incluso siguiendo una ruta directa", dijo por su parte Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.

En concreto, Bertozzi llevó "la química del click a una nueva dimensión y comenzó a utilizarla en organismos vivos. Sus reacciones bioortogonales tienen lugar sin alterar la química normal de la célula" lo que es un logro sin precedentes, explica la academia sueca.

¿Cómo la química bioortogonal llevó la química click a otro nivel?

Para 2004, Bertozzi y su equipo comenzaron a trabajar con la química click de Sharples y Meldal, pero con la diferencia de cambiar el uso de la cicloadición de azida-alquino catalizada por cobre y trabajar con organismos vivos, alegando que demasiado metal podía ser tóxico para las células e inferir en su metabolismo.

Imagen ilustrativa: Pixabay

Es decir, al modificar estar moléculas en organismos vivos, permite que estas modificaciones no interfieran en las funciones normales celulares de los microorganismos, y no generen nuevos subproductos innecesarios.

"La química de click se utiliza en el desarrollo de productos farmacéuticos, para mapear el ADN y crear materiales que sean más adecuados para su propósito. Usando reacciones bioortogonales, los investigadores han mejorado la orientación de los productos farmacéuticos contra el cáncer", precisó la academia sueca.

¿Qué oportunidades abre el futuro de la química bioortogonal?

Los hallazgos de estos tres científicos han abierto el camino para mejorar la eficacia de tratamientos contra enfermedades que hasta la fecha eran incurables, como lo es el cáncer.

Las investigaciones de Bertozzi demostraron que esta tecnología química podía emplearse para rastrear moléculas que protegen las células tumorosas.

Estos microorganismos son conocidos como glicanos, los cuales se encuentran en las superficies celulares y fueron encontrados por la científica gracias a estas nuevas reacciones.

Bertozzi descubrió que algunos glicanos parecen proteger los tumores del sistema inmunológico, por lo que bloqueando ese mecanismo se podía generar un nuevo fármaco que combata las células tumorosas.

Muchos investigadores han empezado posteriormente a desarrollar anticuerpos seleccionables que apuntan a varios tipos de tumores, explica la Academia de las Ciencias de Suecia.

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