El misterio de la homociridad. Lo que es importante Nobel farmacéutico en la química

El Premio Nobel de Química en 2026 fue otorgado a científicos de Francia y Japón Henri Kagan y Kenso Soai "por descubrimientos que permitieron controlar las reacciones químicas que conducen a la homociridad". Ellos lograron entender uno de los temas más importantes de la ciencia natural - la asimetría de la materia viviente, dicen científicos entrevistados por RBC. ¿Cuál es la esencia de los logros de Kagan y Soai y lo que significa para la ciencia y la medicina - en nuestro material.

¿Qué es la homociralidad y las moléculas de espejo

La homoquiridad es “una propiedad asombrosa de la naturaleza viviente” para usar sólo una “mano” de moléculas, aunque ambas son químicamente posibles, dijo bioquímico, genetista, microbiólogo Igor Nikulin. La composición y el orden de estas moléculas son iguales, pero no se pueden combinar en el espacio. Estos pares se denominan variantes “mirror”, o enantiomers, añade Denis Vinnik, jefe del Departamento de Química Física del MIPT.

“Imagina tus manos. Son imágenes de espejo de los otros, pero no pueden ser superpuestos uno encima del otro - como el guante izquierdo no cabe en la mano derecha. Muchas moléculas existen en dos formas, como la mano derecha e izquierda. En química, se llaman L-form (izquierda) y D-form (derecha). La homoquiridad es cuando un sistema utiliza sólo una de estas formas. Por ejemplo, todas las proteínas de su cuerpo se construyen enteramente de L-aminoácidos, explica Nikulin.

Otro ejemplo que Vinnik ya da es el carvon. Una de sus formas huele a menta, y “esmirante” – comino. “Los receptores olfativos los distinguen de la misma manera que un guante sólo se ajusta a su mano”, dijo.

Según Nikulin, los químicos anteriormente podían sintetizar aminoácidos en el laboratorio, pero luego se obtienen como una mezcla: 50% izquierda y 50% derecha. La vida en la Tierra fue elegida sólo por la izquierda. ¿Por qué? Este es el principal misterio del origen de la vida, dice Nikulin.

La esencia del descubrimiento científico

Como se señala en el comunicado de prensa del Comité Nobel, Kagan y Soai en el marco de sus experimentos buscados a través de reacciones químicas para obtener sólo una de las variantes de moléculas “mirror”, ya que, por ejemplo, aplicables a los productos farmacéuticos, requiere el enantiómero que tiene el efecto deseado.

El primer paso fue dado por Kagan en 1986, cuando logró aumentar la proporción de una de las moléculas del espejo como resultado de una reacción química. Los experimentos fueron continuados por Soai, que en 2003 logró prácticamente derivar sólo uno de los dos enantiómeros. Tal resultado, aparte de la naturaleza, hasta este momento nadie podría lograr.

“Más allá de varios ciclos sucesivos, la preponderancia inicial de una de las formas, incluso una insignificante, aumenta a una pureza enantiomérica por encima del 99,5%. Este es el primer ejemplo de autocatalisis asimétrica en reacción orgánica y evidencia convincente de que la asimetría puede auto-reforzarse en un sistema puramente químico, sin la participación de la biología.

Significado práctico para la ciencia

El logro de un francés y un premio Nobel japonés es importante para entender el origen de la vida y la química industrial, especialmente para los productos farmacéuticos. Pero no esperes una “pildora de nobel” mañana — la reacción de Soai funciona en una clase estrecha de compuestos, dice.

Nikulin está de acuerdo con él. La homosexualidad es un conocimiento fundamental, pero los “curos por enfermedades” no se crean directamente sobre su base. Sin embargo, entender la quiridad es crítica para los productos farmacéuticos, señala. El descubrimiento, galardonado con el Premio Nobel, es importante en términos de desarrollar la producción de medicamentos seguros para los humanos.

“Un ejemplo histórico llamativo es el thalidomide [una píldora del sueño sedante]. - RBC. Una “mano” de este medicamento ayudó con la toxicosis de las mujeres embarazadas, y la otra causó graves defectos de nacimiento. Comprender la quiridad obliga a las empresas farmacéuticas a sintetizar sólo la forma “correcta”, dice Nikulin.

El fármaco thalidomide fue sintetizado en Alemania en la década de 1950, fue probado en animales (pero no en personas embarazadas) y comenzó a ser utilizado en Occidente como un medio de suprimir la enfermedad matutina en mujeres embarazadas. La prohibición del uso se introdujo después de que se descubrió que la droga es la causa del nacimiento de niños con manos y pies subdesarrollados, así como con otras malformaciones.

Los efectos secundarios causados por el thalidomide llevaron a la creación de agencias especiales para probar drogas, incluyendo el Comité de Seguridad de Drogas y la Ley de Medicinas de 1968 en el Reino Unido.

Los receptores en el cuerpo humano también son quiral, Nikulin continúa. El medicamento viene a ellos como una llave de la cerradura. La mano “incorrecta” puede simplemente no funcionar o causar efectos secundarios, explica. Comprender la homociralidad es una pista de cómo la vida eligió la mano izquierda para construir proteínas. Este conocimiento sustenta los fármacos modernos, haciendo que los medicamentos sean más seguros y precisos, concluye Nikulin.