Reacciones al Nobel de Química para Bertozzi, Meldal y Sharpless por la química del clic y su uso en organismos vivos

El Nobel de Química 2022 ha sido otorgado a Barry Sharpless y Morten Meldal por sentar las bases de la química del clic, que une de forma rápida y eficaz bloques de construcción molecular; y a Carolyn Bertozzi, pionera en las reacciones bioortogonales, que utilizan esta técnica dentro de organismos vivos sin alterar la química de la célula. 

05/10/2022 - 12:30 CET
 
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De izquierda a derecha, Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless. © Nobel Prize Outreach 

Reacciones

Héctor Busto - Nobel Química

Autor/es reacciones

Héctor Busto Sancirián

Profesor Titular del área de Química Orgánica, departamento de Química, y miembro del grupo de investigación Química Biológica de la Universidad de La Rioja

Science Media Centre España

La denominada ‘química click’ ha estado en numerosas apuestas para los premios Nobel en los últimos años. A inicios de los 2000, Barry Sharpless –por cierto, ganador de otro Nobel por las reacciones de epoxidación asimétrica– introdujo el, aparente, sencillo concepto de hacer reacciones rápidas, con pocos reactivos, con pocos subproductos y, a ser posible, en un disolvente acuoso. Ciencia básica, que como suele suceder muy a menudo, sentó las bases de la química denominada bioortogonal, cuando Carloyn Bertozzi utilizó esa metodología desarrollada por Sharpless para hacer reacciones químicas en organismos vivos, con enorme potencialidad para el desarrollo de nuevos medicamentos.  

Lo demás, ya es historia de la Química y de la ciencia. 

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ES

Raluca Fratila - Nobel Química

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Raluca M. Fratila

Investigadora “Ramón y Cajal” en la Universidad de Zaragoza que trabaja en el campo de la química bioortogonal

Science Media Centre España

El término 'química click', acuñado en 2001 por K. Barry Sharpless y Morten Meldal, incluye una serie de reacciones químicas que poseen características únicas en términos de selectividad, cinética rápida, simplicidad, rendimientos elevados, ausencia de productos secundarios y robustez. La química click ha supuesto enormes avances para la química, la nanotecnología y la ciencia de materiales. 

Cuando, además de todas las características previamente citadas, se añade como requisito la compatibilidad de estas reacciones con las condiciones biológicas propias de células y organismos vivos, queda evidente el impacto del desarrollo de la química bioortogonal a manos de Carolyn Bertozzi. La química bioortogonal ha representado una verdadera revolución para la biología, la bioquímica y la nanobiotecnología, proporcionando herramientas sin precedente para la visualización y análisis de biomoléculas en su entorno biológico y dando lugar a nuevas aplicaciones diagnósticas y terapéuticas. 

Es, desde luego, un merecidísimo reconocimiento al increíble impacto de la química click y la química bioortogonal en distintas áreas de la ciencia. Como investigadora que trabaja en el campo de la química bioortogonal aplicada a la nanotecnología, celebro con entusiasmo este fantástico logro. ¡Mi más sincera enhorabuena a los tres premiados! 

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ES

Fernando Herranz - Nobel Química

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Fernando Herranz

Jefe de grupo en Nanomedicina e Imagen Molecular, Instituto de Química Médica (IQM) del CSIC

Science Media Centre España

El premio Nobel de Química 2022 premia el desarrollo de una de las químicas más útiles desarrolladas en las últimas décadas. La química click permite llevar a cabo reacciones con una selectividad sin precedentes, conseguir que solo reaccione lo que se quiere. 

La química bioortogonal, principalmente con Carolyn Bertozzi, va un paso más allá y permite conseguir esa selectividad, pero en condiciones biológicas, en un ser vivo. Este tipo de química está teniendo impacto en campos tan variados como el diagnóstico por imagen, el tratamiento del cáncer y el desarrollo de nuevos materiales. 

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ES

Milagros Piñol - Nobel Química

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Milagros Piñol

Investigadora del departamento de Química Orgánica de la facultad de Ciencias-Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), Universidad de Zaragoza-CSIC

Science Media Centre España

Este ha sido un fantástico reconocimiento. El término ‘química click’ ya demuestra el ingenio de K.Barry Sharpless y Morten Meldal al identificar un conjunto de reacciones químicas especialmente útiles por su simplicidad y eficacia para construir moléculas complejas a partir de otras más sencillas y, por tanto, de más fácil acceso.   

La ‘química click’ constituye un conjunto de herramientas químicas tan poderosa que hay ejemplos de su utilización para fabricar moléculas con aplicaciones insólitamente diferentes en ciencia de materiales, nanotecnología, biología, química de productos naturales o química farmacéutica, por citar algunas. Que Carolyn R. Bertozzi comparta este premio por su capacidad para transferir el concepto al desarrollo de ‘reacciones bioortogonales’ en organismos vivos es la mejor demostración de lo que se puede lograr. 

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ES

Carme Rovira - Nobel Química

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Carme Rovira

Profesora de investigación ICREA y líder del grupo de investigación QSBio de la Universidad de Barcelona

Science Media Centre España

¡La concesión del Premio Nobel de Química a Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless por el desarrollo de la química “click” y la química “bioortogonal” es una magnífica noticia! Carolyn Bertozzi, en particular, creó el campo de la “química bioortogonal”, basado en el uso de herramientas químicas aparentemente sencillas –reacciones químicas específicas– para modificar moléculas en células sin alterar el funcionamiento normal de estas.  

Bertozzi es pionera en usar la química para manipular la biología, por ejemplo, usando las herramientas de la química bioortogonal para “visualizar”, proyectar y modificar biomoléculas, como por ejemplo los glicanos –tipo de azúcares– de la superficie de nuestras células. El impacto de su trabajo en el campo de la glicobiología ha sido enorme. Bertozzi es una inspiración para muchos de nosotros/as, no solo por sus impactantes descubrimientos científicos, sino también por su forma de comunicarlos al público. 

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ES

José Luis Mascareñas - Nobel Química

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José Luis Mascareñas

Director científico del Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CiQUS) de la Universidad de Santiago de Compostela

Science Media Centre España

La posibilidad de programar moléculas para que reaccionen entre sí, de forma rápida y selectiva (“click”), en presencia de muchas otras, ha abierto posibilidades inmensas para preparar y modificar materiales funcionales o fármacos, o para desarrollar métodos de diagnóstico, entre otras cosas. Esta química click, descubierta por Meldal y por Sharpless, se ha podido extender a células vivas, e incluso a organismos vivos, gracias a los trabajos de Bertozzi, convirtiéndose en una de las herramientas más útiles para entender y manipular la biología. 

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David Díaz Díaz - Nobel Química

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David Díaz Díaz

Investigador distinguido (Beatriz Galindo senior) y líder del grupo de investigación Materiales Funcionales Avanzados y Nanociencia (AFM-NANO) de la Universidad de La Laguna

Science Media Centre España

Este premio supone un gran orgullo para los químicos en general y para los químicos orgánicos en particular. Un premio muy merecido para los tres galardonados ya que el impacto de la química "click" –y muy en particular el de la cicloadición 1,3-dipolar de alquinos y azidas como el ejemplo de mayor relevancia– ha traspasado barreras entre disciplinas científicas, convirtiéndose en una herramienta de enorme utilidad en numerosos campos. Con una clara inspiración en la forma de trabajar que tiene la naturaleza, la filosofía de la química "click" ha ayudado a los químicos a tener una herramienta fundamental a la hora de diseñar y fabricar nuevas entidades moleculares multifuncionales. 

Ya que he trabajado y lo conozco personalmente, también destacaría la gran calidad humana del profesor Sharpless, su manera única de entender la química y su generosidad a la hora de compartir su conocimiento. 

Conflicto de interés: ha colaborado en investigaciones con Barry Sharpless. 

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Jesús Mª Aizpurua - Nobel Química

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Jesús Mª Aizpurua Iparraguirre

Catedrático de Química Orgánica de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU)

Science Media Centre España

Con el descubrimiento a comienzos del siglo de una metodología catalítica para acoplar azidas y alquinos en condiciones suaves, sencillas de ejecutar y fáciles de escalar, Morten Meldal y Barry Sharpless establecieron las bases de lo que Sharpless bautizó como “química click”. Fue precisamente esta idea de “lego molecular”, asequible a los inexpertos en síntesis, lo que propició una expansión imparable de la metodología más allá de la química orgánica, contribuyendo al avance de áreas de conocimiento como la química médica, la bioquímica, la ciencia de materiales, la nanotecnología, etc. Además, tras la contribución pionera de Meldal y Sharpless, el concepto de "química click" se ha extendido a más de una docena de reacciones orgánicas que siguen enriqueciendo el arsenal de instrumentos moleculares útiles y prácticos para la comunidad científica.

Por su parte, Carolyn Bertozzi extrapoló de manera elegante la sencillez de la "química click" a la complejidad de los medios biológicos. Empleando alquinos tensionados y eliminando los catalizadores metálicos necesarios para las reacciones de Meldal y Sharpless, llevó a cabo por vez primera reacciones químicas capaces de enlazar covalentemente células, marcadores fluorescentes, anticuerpos monoclonales, nanopartículas o agentes terapéuticos. Esta aproximación ha supuesto una auténtica revolución no solo para el avance de la investigación biomédica, sino también para el desarrollo de nuevos fármacos. El premio Nobel de este año supone el reconocimiento de la química sencilla, pero eficaz.  

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