Los humanos tenemos dos manos; ambas poseen los mismos dedos, pero, por más que las giremos, no podemos superponerlas perfectamente. Lo mismo ocurre en el mundo molecular.
Existen moléculas que pueden presentarse en dos versiones que son imágenes especulares una de la otra y que, como nuestras manos, no pueden superponerse; publica MILENIO.
Aunque están formadas por los mismos átomos, unidos en el mismo orden, la disposición de esos átomos en el espacio puede cambiar profundamente la manera en que interactúan con los seres vivos.
Esta propiedad, conocida como quiralidad, es el centro del Premio Nobel de Química 2026, otorgado a los químicos Henri B. Kagan y Kenso Soai por el descubrimiento de efectos no lineales y autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica.
Moléculas que parecen iguales pero no lo son
La naturaleza está llena de ejemplos de quiralidad. De los veinte aminoácidos que forman habitualmente las proteínas, diecinueve pueden existir en dos formas especulares; sin embargo, los organismos vivos construyen sus proteínas casi exclusivamente con una de ellas. Este predominio plantea una pregunta fascinante:
¿Cómo se originó esa preferencia molecular?
Antes de buscar la respuesta, conviene ver por qué la quiralidad importa más allá de la curiosidad científica. Las proteínas, las enzimas y los receptores de nuestras células tienen estructuras tridimensionales y son, ellos mismos, quirales.
Por ello, una molécula puede interactuar adecuadamente en un sitio biológico, mientras que su imagen especular puede interactuar de manera diferente, tener menor actividad o inclusive ser tóxica.
Podemos entenderlo como una llave y una cerradura: no basta con tener la llave correcta en cuanto a composición; también importa su forma.
En química farmacéutica, controlar esa forma puede marcar la diferencia entre obtener un fármaco eficaz y otro menos útil o inclusive con un perfil de seguridad distinto.
El desafío de fabricar la molécula correcta
Durante mucho tiempo, uno de los grandes retos de la química fue conseguir que una reacción produjera preferentemente una de las dos versiones de una molécula.
Cuando nada en la reacción distingue entre izquierda y derecha, se obtienen ambas en proporciones iguales, lo que obliga a separarlas o a desarrollar métodos que favorezcan la forma deseada. Una de las estrategias más exitosas fue emplear catalizadores quirales: sustancias que aceleran la reacción y que, por ser ellas mismas quirales, favorecen la formación de una de las dos versiones.
Henri Kagan contribuyó de manera decisiva a este campo al demostrar que la relación entre la composición quiral de un catalizador y la del producto no siempre es proporcional.
En principio, podría esperarse que la preferencia por una de las dos formas en el producto aumentara proporcionalmente a la preferencia presente en el catalizador.
Kagan encontró reacciones en las que no ocurre así: un catalizador en el que una de sus formas predomina solo moderadamente puede generar un producto en el que esa preferencia es mucho mayor (y, en otros casos, menor). A este comportamiento se le conoce como efecto no lineal.
Por su parte, Kenso Soai descubrió una reacción en la que este fenómeno alcanza un grado extraordinario: la autocatálisis asimétrica.
En ella, el producto actúa como catalizador de su propia formación y favorece la producción de moléculas con su misma orientación. Dicho de forma sencilla, una molécula contribuye a producir más moléculas como ella.
Lo sorprendente es que, si al inicio una de las dos formas predomina apenas, cada ciclo de reacción acentúa esa ventaja: en experimentos posteriores, un exceso inicial de alrededor de 0.00005 por ciento de una forma sobre la otra llegó a superar el 99.5 por ciento de predominancia.
¿Qué importancia tiene para la medicina?
La síntesis asimétrica permite diseñar procesos para obtener preferentemente la forma molecular que se busca.
La relevancia de este control suele ilustrarse con el caso de la talidomida, un fármaco cuyo uso durante el embarazo estuvo asociado con graves malformaciones congénitas.
Se vendía como una mezcla de sus dos formas especulares y durante años el daño se atribuyó solo a una de ellas; sin embargo, en el organismo una forma se convierte en la otra, de modo que administrar únicamente la versión supuestamente segura no habría evitado la tragedia.
Este episodio evidenció los riesgos de no evaluar adecuadamente las propiedades farmacológicas y toxicológicas de los fármacos, incluidas las de cada una de sus formas especulares.
El trabajo de Kagan y Soai no elimina por sí mismo los riesgos asociados con los fármacos, pero fortalece las herramientas químicas necesarias para controlar la estructura de las sustancias que se investigan y producen.
La síntesis asimétrica, el campo en el que se inscriben sus aportaciones, es también fundamental para la elaboración de compuestos utilizados en agroquímica, fragancias y nuevos materiales.
¿Aporta algo a la comprensión del origen de la vida?
El Nobel de Química 2026 también nos invita a reflexionar sobre uno de los grandes enigmas científicos: el origen de la asimetría molecular de los seres vivos. Si muchos procesos químicos pueden producir dos versiones especulares, ¿qué permitió que la vida favoreciera una orientación sobre la otra?
La autocatálisis ofrece una posible vía para comprender cómo una pequeña diferencia inicial podría amplificarse mediante reacciones sucesivas.
Esto no significa que el origen de la vida haya quedado resuelto, sino que hoy contamos con modelos experimentales que, aunque no reproducen las condiciones de la Tierra primitiva, permiten explorar algunos de los mecanismos químicos que pudieron contribuir a esa asimetría.
En definitiva, la química no consiste únicamente en identificar de qué están hechas las cosas. También estudia cómo se organizan sus componentes en el espacio y cómo esa organización determina sus propiedades. El Nobel de este año nos recuerda que, incluso a una escala invisible para nosotros, la diferencia entre izquierda y derecha puede ser decisiva.
Si este tema despertó tu interés, puedes consultar las siguientes referencias:
H. B. Kagan. (1986). “Nonlinear Effects in Asymmetric Synthesis. Asymmetric Amplification”. Journal of the American Chemical Society.
K. Soai, et al. (1995). “Asymmetric Autocatalysis and Amplification of Enantiomeric Excess of a Chiral Molecule”. Nature.
Editores científicos: Dr. Iván D. Rojas-Montoya / Dra. Sandra M. Rojas-Montoya.
Imagen portada: Especial / MILENIO
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