La naturaleza tiene una preferencia que durante décadas intrigó a los químicos. Algunas moléculas pueden existir en dos versiones que parecen reflejarse en un espejo, pero los organismos vivos utilizan predominantemente una de ellas.

El Premio Nobel de Química fue concedido al francés Henri Kagan y al japonés Kenso Soai por sus descubrimientos sobre efectos no lineales y autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica. Sus trabajos ayudan a comprender cómo una pequeña diferencia entre dos formas moleculares puede amplificarse hasta hacer que una domine.

Premio Nobel de Química por resolver un enigma molecular

Las moléculas quirales se parecen a nuestras manos: izquierda y derecha son imágenes especulares, pero no pueden superponerse. En condiciones habituales de laboratorio pueden producirse cantidades similares de ambas versiones, conocidas como enantiómeros.

La vida, sin embargo, presenta una marcada asimetría. Los aminoácidos que forman las proteínas utilizan principalmente una orientación, mientras los azúcares presentes en ADN y ARN presentan la contraria.

Esta diferencia también tiene consecuencias médicas. Dos enantiómeros de una misma molécula pueden interactuar de manera distinta con el organismo, por lo que controlar qué orientación se produce resulta importante durante el desarrollo de determinados medicamentos.

Kagan demostró en 1986 que el producto de una reacción podía alcanzar una mayor pureza en la orientación deseada que el propio catalizador empleado. El hallazgo abrió posibilidades para diseñar procesos capaces de favorecer una sola forma molecular.

Una pequeña ventaja puede terminar imponiéndose

Soai abordó otra parte del problema. En 1995 demostró experimentalmente que el producto de una reacción podía actuar como catalizador de su propia formación, amplificando progresivamente una pequeña desigualdad inicial.

En 2003 consiguió partir de ingredientes sin quiralidad y generar moléculas casi exclusivamente de una de las dos orientaciones. El experimento ofreció una prueba de concepto sobre cómo podría surgir una fuerte asimetría a partir de diferencias inicialmente diminutas.

Esto no significa que se haya explicado definitivamente por qué la vida terrestre adoptó su orientación molecular hace miles de millones de años. El propio comité reconoce que ese origen probablemente seguirá siendo difícil de reconstruir.

Los descubrimientos, sin embargo, proporcionan mecanismos químicos capaces de explicar cómo una preferencia pequeña puede amplificarse y también ofrecen herramientas para la síntesis asimétrica.

El Premio Nobel de Química reconoce así investigaciones fundamentales que conectan uno de los grandes interrogantes sobre el origen molecular de la vida con aplicaciones prácticas para fabricar sustancias con una orientación específica.

Te puede resultar útil este contenido: Estar enfermo activa una respuesta extendida en el cerebro