Novedosa técnica de unión de moléculas

“Química clic”: qué es, por qué permite generar nuevos materiales de manera más controlada y cómo abre la puerta a nuevas terapéuticas

Julio Caramelo, jefe del Laboratorio de Biología Estructural y Celular de la Fundación Instituto Leloir, explica el impacto de los trabajos que llevaron a los estadounidenses Barry Sharpless y Carolyn R. Bertozzi, y al danés Morten Meldal a ganar el Premio Nobel de Química de este año. 

Julio Caramelo, jefe del Laboratorio de Biología Estructural y Celular de la Fundación Instituto Leloir.


Los químicos pueden sintetizar prácticamente cualquier molécula; el problema es que muchas veces es algo muy complicado e ineficiente. Los científicos premiados este año con el Nobel de Química, los estadounidenses Barry Sharpless y Carolyn R. Bertozzi, y el danés Morten Meldal, “inventaron una manera de unir dos moléculas para crear otras más grandes de una manera muy simple y eficiente. Y abrieron un universo de posibilidades, tanto a nivel de nuevos materiales como de terapéuticas”, resumió Julio Caramelo, doctor en Química y jefe del Laboratorio de Biología Estructural y Celular de la Fundación Instituto Leloir.

Caramelo resaltó que Sharpless y Meldal lograron además que las construcciones de moléculas se puedan hacer en agua, algo que técnicamente es muy importante. “Para hacer sus síntesis, sus reacciones, los químicos orgánicos suelen usar solventes ambientalmente muy dañinos, como el cloroformo. Entonces, hay mucho interés por desarrollar métodos de síntesis que ocurran en el agua porque así se evitan desechos tóxicos, difíciles de tratar”, explicó el investigador del CONICET.

Según Caramelo, esta “química clic”, como bautizó a la novedosa técnica de unión de moléculas el propio Sharpless (también ganador del Nobel en 2001), tiene múltiples aplicaciones en el desarrollo de nuevos materiales. “Los plásticos, por ejemplo, contienen agentes plastificantes que le dan la flexibilidad, pero éstos se van liberando al entorno y muchos son disruptores endócrinos, generan problemas en la naturaleza o los seres humanos. Con esta técnica, uno puede hacer que el plástico sea flexible sin que los agentes que lo consiguen se liberen al medio”.

Por su parte, el aporte de Bertozzi, investigadora de la Universidad de Standford, puede tener un impacto directo en la salud humana y en el desarrollo de nuevas terapias. “Lo que hizo fue llevar la ‘química clic’ a un sistema biológico de una manera muy específica”, señaló Caramelo. “Modificar algo en la química de una célula es técnicamente es muy complejo. Ella adaptó la técnica de Sharpless y Meldal para poder usarla en células de cultivo, ratones, etc. En lugar de utilizar cobre como catalizador para unir las moléculas, que en los sistemas biológicos es muy tóxico, encontró cómo conseguir lo mismo, pero sin cobre, por medio de una reacción que llamó cicloadición de alquino-azida promovida por tensión”, resaltó.

Bertozzi denominó a este tipo de reacción “bioortogonal” porque no afecta de ninguna manera la propia química de la célula, señaló Caramelo. “Para ella es algo invisible. Y abre un panorama nuevo como es poder hacer ‘marcas’ moleculares que permiten visualizar y modificar cosas que hasta ahora no se podían”, añadió. Eventualmente, el enfoque se podría usar para atacar de manera eficiente y dirigida ciertos tumores.

En la Fundación Instituto Leloir, Caramelo estudia los mecanismos por los cuales las glicoproteínas aceptan ciertos azúcares, algo que en parte está relacionado con el trabajo realizado por Bertozzi, quien se focalizó en determinados polisacáridos (o glicanos). Aunque aclaró que en su laboratorio no utilizan estas técnicas aún, aseguró que sus aportes “permiten meterse en el campo de la glicobiología de una manera que antes era imposible. Uno tenía que analizar toda la célula para estudiar los hidratos de carbono sin lograr demasiada especificidad. Esto permite ver dónde están, qué cantidad hay y entender mucho mejor su biología”, resumió.

 

Fuente: Agencia CyTA-Leloir