“La Real Academia Sueca de Ciencias ha decidido conceder el Premio Nobel de Química 2026 a Henri Kagan y Kensō Soai “por el descubrimiento de los efectos no lineales y la autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica”. Así dicho puede decirnos mucho o nada, así que como es frecuente en esta sección, demos un par de pasos para atrás para luego sí dar uno adelante.
En el mundo, las cosas son bastante parejas. Las moléculas que podemos encontrar, si bien están formadas por la misma cantidad de átomos unidos de formas similares, adoptan dos formas especulares distintas. En química, eso se denomina quiralidad, y el ejemplo que se suele emplear para ilustrar el asunto es el de nuestras manos.
Si bien nuestra mano derecha e izquierda son en cierta manera iguales –tienen cinco dedos, el del medio siempre está en el medio y entre el pulgar y él está el índice, etc.–, si las queremos poner una sobre otra sin dar vuelta ninguna de las dos, su gran diferencia salta a la vista. Presentan una simetría especular: la mano derecha es como si viéramos la mano izquierda reflejada en un espejo. A las moléculas les pasa lo mismo: una misma molécula adopta o bien la forma de la mano izquierda o la de la derecha (como eso incide en la forma en que reflejan la luz, podemos decir que moléculas izquierdas o levógiras y moléculas derechas o dextrógiras).
Como decíamos, en nuestro planeta, las cosas solían ser bastante equitativas: la proporción de las variantes izquierdas y derechas de las moléculas (cada una de esas dupla son enantiómeros o isómeros ópticos) se mantenía en un 50 y 50. Por algunos millones de años aquí en la Tierra la izquierda y la derecha convivían en un eterno empate técnico. Pero entonces llegó la vida.
No sabemos bien por qué, pero las moléculas de los seres vivos presentan lo que se denomina homoquiralidad: como un electorado que abandonó la polarización yéndose para un extremo, o son todas de la variante derecha o son todas de la variante izquierda. Por ejemplo, los aminoácidos, si bien pueden existir en ambas variantes, en las proteínas de nuestras células (y en las de todos los seres vivos) son todos zurdos. Con los azúcares que nos forman pasa lo mismo pero en sentido contrario: son todos derechos.
Para químicos y químicas —y en particular para quienes se dedican a la química orgánica, es decir aquella que se obsesiona con las moléculas que contienen carbono— el asunto siempre fue un desafío: cuando ensamblan moléculas tienden a obtenerlas en proporciones similares en la forma derecha y la izquierda, proceso al que se denomina síntesis simétrica. Con empeño, ingenio y mucho trabajo de laboratorio, se han logrado obtener reacciones asimétricas, es decir, aquellas que permiten obtener ya no un 50 y 50 de moléculas zurdas o derechas, sino una proporción mayor de unas u otras. Sin embargo, obtener la homoquirilidad, esa cosa que la vida hace parecer tan sencilla al logar que 100% de las moléculas de aminoácidos sean zurdas o el 100% de los azúcares del ribosoma sean derechas, por mucho tiempo fue una tarea inalcanzable. Es por sus aportes en esa dirección que la Academia Sueca decidió entregar el Nobel de Química 2026 al francés de 95 años Henri Kagan y al japonés de 76 años Kensō Soai.
¿Por qué es tan importante no obtener moléculas zurdas y derechas en partes iguales?
El asunto no es nada trivial: si nuestras proteínas y azúcares, entre otras moléculas, son o bien todas derechas o todas izquierdas, los fármacos que creemos podrán tener mayor o mejor efecto si las moléculas que los componen también lo son. Como en un bar, las conversaciones entre moléculas en nuestros organismos fluyen mejor si ambas son o bien de derecha o bien de izquierda.
Por ejemplo, en la década de 1960 hubo un escándalo importante originado por la talidomida, un sedante administrado a embarazadas por sus efectos contra la ansiedad, los problemas para dormir y las náuseas matutinas, que fue hallado responsable de más de 10.000 nacimientos con distintas malformaciones graves. ¿Qué estaba detrás de esos nacimientos con defectos congénitos? Varios errores de la industria farmacéutica, claro está, pero además que la sustancia activa del sedante provocaba el efecto deseado en una de sus dos formas quirales, pero tenía consecuencias terribles para los fetos en su otra forma. Y como el sedante las tenía ambas, producía tanto los supuestos efectos deseados así como los efectos nefastos.
El tema estaba bien presente cuando en la década de 1980 Henri Kagan, en la Universidad París-Sur, buscaba formas de perfeccionar las reacciones asimétricas, ya que estaba claro que para muchas cosas, obtener partes iguales de moléculas derechas e izquierdas no daba lo mismo.
Kagan la cagó (en el sentido chileno)
Cuando se viaja a Chile varias cosas nos sorprenden. Así como a las remeras o camisetas le dicen poleras y a las poleras le dicen beatle, cuando alguien hace algo espectacular se emplea la expresión “la cagó”. Pues bien, en ese sentido Chileno, el galardonado Henri Kagan la cagó.
“Henri Kagan descubrió una nueva forma de manipular reacciones químicas, permitiendo generar un exceso de una de las imágenes especulares mayor del que se creía posible anteriormente. Su descubrimiento ha resultado revolucionario para los químicos que desarrollan reacciones destinadas a la fabricación de productos farmacéuticos, aromas, fragancias y nuevos materiales”, dice la Real Academia Sueca.
El aporte de Kagan es bastante más complejo, claro está, que lo que se puede decir en un comunicado del Nobel o en una nota de prensa como esta. Pero sin entrar en detalles demasiados específicos, podemos aventurar que su principal aporte fue encontrar que en la síntesis asimétricas, es decir en las formas conocidas de obtener compuestos con mayor proporción de moléculas izquierdas o derechas, no había una relación lineal entre las variantes izquierdas o derechas iniciales empleadas y las obtenidas tras la reacción (que en general emplean para ello un catalizador metálico, pero como demostró el Nobel de Química de 2021, desde hace un tiempo también se pueden emplear organocatalizadores). En otras palabras: en esas síntesis comenzar con un determinado porcentaje de moléculas zurdas no quiere decir que eso incida proporcionalmente en las moléculas zurdas obtenidas tras el proceso.
En 1986 Kegan describió varias reacciones asimétricas con estos efectos no lineales. Al lograr obtener valores para ese efecto, pavimentó la vía para intentar obtener más de unas u otras moléculas. Soai fue uno de ellos.
Ya que estamos, como nos gusta recordar siempre, Kegan no trabajó solo, y el Nobel, con su énfasis unipersonal, no hace honor al trabajo colaborativo de la ciencia. Por ejemplo, en uno de esos trabajos celebrados de 1986, Kegan compartió la autoría con C. Puchot, O. Samuel, E. Dunach, S. Zhao y C. Agami). Salvo raras excepciones, en muchas disciplinas de la ciencia ningún investigador o investigadora avanza solo.
Otro punto a favor de los sintetizadores japoneses
En el mundo de la música, durante décadas, Japón estuvo a la vanguardia de los sintetizadores. Kensō Soai vino a reclamar tal lugar de privilegio en el arte de sintetizar, en este caso en el mundo de la síntesis asimétrica.
“Kensō Soai diseñó la primera reacción química en la que se formaba únicamente una de las posibles imágenes especulares. A excepción de la propia vida, nadie había logrado tal hazaña. La reacción de Soai es uno de los experimentos químicos más espectaculares jamás realizados”, sostiene la Real Academia Sueca.
Lo suyo, esa hoy conocida como “reacción de Soai”, implica de cierta manera acelerar la síntesis asimétrica al lograr que la propia reacción genere un catalizador que aumente las probabilidades de obtener una u otra variante de las moléculas. A ello se debe lo de “autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica” en la justificación breve de por qué se da el premio de Química este año. Soai encontró la forma de que la propia reacción genere un catalizador que, tras determinadas rondas del proceso, permite obtener más del 99% de las moléculas izquierdas o derechas. Cuando Soai comenzó a trabajar en la década de 1990, ya había varios grupos trabajando en reacciones autocatalíticas, pero nadie buscando (o logrando) que esas reacciones fueran asimétricas, es decir, que terminaran con más moléculas diestras o zurdas.
Su primer gran experimento exitoso fue comunicado en una publicación en Nature de 1995, bajo el título Autocatálisis asimétrica y amplificación del exceso enantiomérico de una molécula quiral. En ese trabajo compartió la autoría con Takanori Shibata, Hiroshi Morioka y Kaori Choji. Allí decían que mediante la reacción que describían implicaba “un mecanismo mediante el cual un pequeño desequilibrio inicial en la quiralidad puede volverse aplastante”. Sin embargo, ese “aplastante” estaba lejos de la quiralidad total que se produce en los seres vivos, ya que si bien obtenía 87% de las moléculas o bien zurdas o bien derechas, no llegaba al 100%.
Eso lo lograría unos años más tarde, en 2003, al obtener, según la Academia Sueca, “una reacción química que generaba un exceso de un enantiómero, el cual, a su vez, producía copias de sí mismo”. Según señalan del comité evaluador, “fue la primera vez, desde los albores de la vida”, en que se había logrado una reacción que llevara la homoquiralidad observada en moléculas de seres vivos, ya que allí obtuvo cerca del 99,9% de las moléculas o bien zurdas o bien derechas (cuáles resultarían dependería de procesos azarosos al inicio de la reacción). Allí Soai publicó sus hallazgos en coautoría con Itaru Sato, Takanori Shibata, Soichiro Komiya, Masanobu Hayashi, Yohei Matsueda, Hikaru Imamura, Tadakatsu Hayase, Hiroshi Morioka, Hayami Tabira, Jun Yamamoto y Yasunori Kowata (como ven, nadie avanza solo).
“El descubrimiento de la reacción de Soai ha revitalizado la búsqueda del origen de la homoquiralidad biológica”, sostiene Peter Somfai, uno de los miembros del comité del Nobel de Química. Agregó que los descubrimientos de ambos galardonados “han profundizado nuestra comprensión de la quiralidad molecular, con implicaciones que trascienden ampliamente el ámbito de lquímicaorgánica”, y son de gran relevancia para el desarrollo de fármacos y otros productos.
Una mancha en la mesada
Como este premio bien demuestra, podremos resolver el dilema de la homoquirilidad, pero no el de la inequidad de género en los Nobel.
Si tomamos en cuenta los tres premios entregados a las ciencias naturales, el de Medicina, el de Física y este de Química, vemos que se reconoció el trbajao de seis investigadores. Todos son hombres: el norteamericano Karl Deisseroth y los alemanes Peter Hegemann y Georg Nagel en Medicina, el belga Francis Halzen en Física, y ahora el francés Henri Kagan y el japonés Kensō Soai en Química. Esto no empaña los grandes aportes que hicieron los investigadores premiados, pero sí nos habla de los lentos que son algunos cambios en el establishment de la comunidad científica.