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Con cierta certeza se puede decir que una de las primeras reacciones químicas controladas por la humanidad fue el uso del fuego, a partir de madera, chispas y oxígeno, hace cientos de miles de años. Desde entonces, el estudio de cómo se forman las sustancias y moléculas, cómo reaccionan y cómo pueden utilizarse —es decir, transformar la materia— ha permitido entender cómo funcionan las estrellas en el universo, así como la creación de materiales únicos, la compresión de mecanismos que rigen la vida en el planeta. En esta larga historia, uno de los descubrimientos más recientes es lo que se conoce como la “química del clic”.
Esta, de manera muy resumida, es un mecanismo muy eficiente de hacer síntesis químicas, es decir, crear sustancias útiles de manera barata y ágil. Se trata de una técnica refinada—y una muestra de cómo la química es ciencia y técnica— que permite la fabricación de moléculas y compuestos sin dejar subproductos no deseados y con nuevas propiedades.
Esto ha tenido profundas implicaciones para la medicina y la industria farmacéutica, por ejemplo, para desarrollar medicamentos para combatir enfermedades. Tiene también un alto potencial en la fabricación de compuestos necesarios para tecnologías relacionadas con la transición energética, como el agua o el hidrógeno.
Esto es clave porque existen más moléculas con un peso molecular inferior a mil gramos, y con potenciales farmacéuticos, que estrellas en el universo. Y, a pesar de que, estos compuestos podrían generarse naturalmente en el mundo, esto tomaría millones de años, lo que hacía imposible o poco práctico su estudio.
Por esto último, la Real Academia de las Ciencias de Suecia le entregó a tres científicos detrás de este descubrimiento el premio Nobel de Química en 2022: “por el desarrollo de la química clic y la química bioortogonal» (que se refiere a cualquier reacción química que se produzca en el interior de los sistemas vivos sin interferir en los procesos bioquímicos de las células).
Uno de los laureados por estos descubrimientos fue Morten Meldal, un químico danés, quien se encuentra en una visita en Colombia recorriendo varias universidades para hablar sobre la química clic y sobre los procesos de innovación en la ciencia. Meldal, profesor de la Universidad de Copenhague, es un entusiasta del quehacer científico, y aboga que este debería hacerse “sin restricciones”.
“Deberíamos tener investigaciones sin límites, no puede ser que los políticos nos digan cómo los científicos debemos actuar y que es importante en el futuro, cuando de hecho nadie lo sabe. Eso no es un proceso eficiente, y los investigadores deberíamos tener la libertad y aportar, con nuestros criterios, cosas buenas para el mundo”, asegura Morten, en uno de los descansos de sus conferencias a estudiantes e investigadores colombianos en la Universidad Javeriana.
Lo cierto es que la química es central en muchos de los procesos. Como los describió el historiador de la ciencia Trevor Harvey Levere, en su libro Transformando la Materia, “muchas de las necesidades de nuestro atestado planeta son posibles gracias a las aplicaciones de la química. Muchos de los problemas que hemos creado al cubrir esas necesidades también están relacionados con la química, y también lo estarán sus soluciones. Tomamos decisiones, percibimos necesidades y creamos estructuras sociales y políticas en las que usamos, consciente o inconscientemente, la ciencia de nuestros días”.
A pesar de su entusiasmo, Morten también muestra cierta precaución sobre el uso de ciertas tecnologías, como la inteligencia artificial, y aboga por un uso ético de una tecnología que también está transformando el mundo de la química.
En diálogo con El Espectador, este Nobel de Química habla sobre los efectos que ha tenido la química del clic en el mundo, las implicaciones de la IA en la ciencia, cómo se puede seguir construyendo un camino de innovación de la ciencia, y por ende, de nuestra comprensión y manejo del mundo.
Una de las frases que marcan sus conferencias en el país es que “la química es todo”. ¿Por qué cree que es así?
Cuando las personas tienen hambre, hay moléculas en el estómago que producen algo en el cerebro; lo mismo pasa cuando te enamoras. Todo a nuestro alrededor es química, la madera o el papel de los periódicos, y estamos cambiando la superficie de este mundo como nunca. Eso es a través de la química. En mi opinión, es fundamental que las personas aprendan de este fascinante mundo tridimensional.
Muchas personas han llegado a ver la química como algo rígido, pero usted asegura que es, de hecho, una suerte de arte creativo y existencial…
El mundo científico no es en absoluto rígido. Para mí, el mundo científico se parece mucho al de las artes y necesita de cierto tipo de creatividad, en particular en el mundo de la química para llegar a nuevos tipos de soluciones. Creo, además, que ser científico es de hecho un acto bastante existencial: es entender que estamos aquí y ahora, y que tenemos todo un entorno de cosas impresionantes para investigar.
¿Podría explicar de forma sencilla qué es la química clic y cuál es su potencial para influir en la vida cotidiana?
La química del clic es un nuevo tipo de química que nos brinda una oportunidad que no teníamos con las químicas anteriores. Y es que podemos tomar algo que es muy frágil y luego pegarlo con mucho cuidado para obtener la funcionalidad de ambas partes.
Esto significa que, al igual que un lego, podemos construir grandes arquitecturas moleculares. Esto es muy importante, además, en términos ecológicos, pues se puede llevar a cabo en agua, con una cantidad muy pequeña de catalizadores y de manera muy limpia.
¿Esto implicaría la posibilidad de formar una suerte de catálogo de las moléculas y reacciones químicas en el universo?
No del todo. Es imposible hacer un catálogo de moléculas relevantes porque hay más sustancias de este tipo que estrellas, que son más de 400.000 millones solo en nuestra galaxia, y hay más de dos billones de galaxias en el universo conocido.
No es posible hacer un depósito de todo lo posible, pero se pueden hacer conjuntos moleculares dedicados que participan, por ejemplo, en ciertas interacciones del cuerpo o del universo, y ahí es cuando la cosa se pone interesante.
Esto último ha tenido grandes repercusiones en la medicina moderna, y fabricación de medicamentos. ¿Cómo ha visto su aplicación en la actualidad?
Son varios grupos de todo el mundo que han creado empresas basadas en la química del clic, con empresas que tratan el cáncer, por ejemplo, en la que se utiliza una reacción clic particular una llamada TCO, que libera un agente cancerígeno, es decir, algo que mataría las células cancerosas con aplicaciones esperanzadoras.
Usted también está trabajando en varias aplicaciones médicas con los principios de la química clic, ¿cuáles han sido los avances?
Gran parte de los medicamentos en la actualidad, en particular en el caso del cáncer, son una suerte de inhibidores en las células cancerígenas para detener estos procesos en el cuerpo. En lo que estamos trabajando en el laboratorio es generar reacciones para crear sustancias que no solo inhiban, sino que “corten” a las células malignas en el cuerpo. Aún estamos lejos de un proceso concreto, pero se han hecho avances interesantes.
En varios espacios usted ha asegurado que la ciencia debería hacerse sin límites, en tiempos en lo que se habla mucho de la regulación de tecnologías como la IA que están cambiando también el mundo de la química. ¿Cómo cree que se puede llegar a un balance en esta materia?
No soy de los que creen que la inteligencia artificial sea un peligro que vaya a apoderarse de la Tierra, pero creo que hay peligro real de que decida sobre temas como la guerra o la defensa nacional, que es cuando las cosas se pueden poner delicadas.
La IA debe regularse, pero no en el caso de la ciencia, en la que es una herramienta fantástica, porque tiene la capacidad de revelar datos que nosotros mismos no vemos, como se logró con el caso del Nobel de Química del año pasado con la utilización de esta tecnología para la creación de moléculas.
Esto habla un poco de los desafíos a lo que se enfrenta la ciencia en términos políticas y de los avances de la tecnología. ¿Cómo cree que se pueden sortear estos obstáculos para enfrentar problemas como el cambio climático?
Hoy, hay una desafortunada tendencia a desentenderse de la ciencia, en particular por parte de algunos políticos, incluso cuando la ciencia es muy clara y los datos son muy convincentes. Aún confío en que la naturaleza humana es fuerte y acabaremos encontraremos formas de comunicarnos y colaborar más allá de las fronteras para cuidar el mundo.
Lo fundamental para los investigadores es centrarse en los problemas que sean de su elección y con la claridad del camino que quieren recorrer. Un ejemplo de esto sería poder desarrollar un catalizador que pueda focalizar un fotón (la partícula elemental de la luz) en agua para generar, sin electricidad, en hidrógeno molecular, H2, para generar energía. Sobre esto, por ejemplo, estamos aún muy lejos.
¿Qué le recomendaría a una persona joven que apenas está entrando al mundo de la ciencia?
Que intenten mirar a su alrededor porque hay muchas cosas interesantes en el entorno. Si observas a la gente verás cómo se comporta de forma diferente con su entorno, algunas personas son plenamente conscientes de todo lo que ocurre, incluso de las cosas más pequeñas, como el canto de los pájaros o el cielo azul, otras están muy concentradas en algo que tienen delante, no ven la totalidad. Esta compresión es lo que nos permitirá realmente afrontar los problemas que nosotros mismos estamos creando.
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Por Fernán Fortich
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