Una mano derecha y una mano izquierda comparten dedos, tamaño y estructura, pero no encajan una sobre otra. Con numerosas moléculas ocurre algo parecido: tienen los mismos átomos y enlaces, aunque la distribución espacial de esos componentes da lugar a dos versiones opuestas, como reflejos en un espejo. Esa diferencia, que a primera vista parece mínima, puede definir la acción de un medicamento dentro del organismo.
Por: Víctor Ingrassia – Infobae
La Real Academia Sueca de Ciencias concedió este miércoles el Premio Nobel de Química 2026 a Henri B. Kagan y Kenso Soai por sus descubrimientos sobre los efectos no lineales y la autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica.
Sus experimentos explicaron de qué manera una reacción química puede pasar de una diferencia casi imperceptible entre dos formas moleculares a un resultado dominado por una sola de ellas.
El reconocimiento sitúa en el centro a la homoquiralidad, una propiedad que caracteriza a los organismos vivos. Las células no emplean al azar las dos versiones posibles de las moléculas quirales. Por el contrario, seleccionan una orientación concreta para construir estructuras esenciales, desde las proteínas hasta el ADN y el ARN.
Ese rasgo lleva décadas entre las preguntas fundamentales de la química y la biología. Si muchas reacciones producen por igual dos imágenes especulares, ¿por qué la vida terrestre quedó asociada a una única alternativa? Los aportes de Kagan y Soai no cierran el debate sobre el origen de la vida, pero describen mecanismos capaces de explicar cómo una ventaja inicial muy pequeña puede crecer hasta imponerse.
Además de su dimensión básica, el hallazgo tiene un efecto directo sobre la industria farmacéutica. Los principios activos de muchos tratamientos son moléculas quirales. En esos casos, una versión puede aliviar un síntoma o atacar una enfermedad, mientras su imagen especular puede carecer de efecto, actuar con menor potencia o provocar consecuencias distintas. Controlar esa elección molecular resulta decisivo para fabricar medicamentos.
Las moléculas quirales tienen dos formas que el cuerpo distingue
La quiralidad define a los objetos o moléculas que no coinciden con su imagen en el espejo. Las manos son la comparación más cotidiana: ambas parecen equivalentes, pero un guante derecho no sirve para una mano izquierda. Las moléculas quirales poseen esa misma particularidad. Cada una puede existir como dos enantiómeros, denominación que recibe cada miembro de ese par de imágenes especulares.
En términos químicos, los enantiómeros presentan idéntica fórmula y los mismos enlaces. La diferencia aparece en la organización tridimensional de sus átomos. Esa geometría modifica la manera en que la molécula se conecta con otras estructuras, una cuestión central en un organismo, donde buena parte de las interacciones depende de encajes muy específicos.
Las proteínas aportan uno de los ejemplos más claros. Sus unidades básicas son los aminoácidos y casi todos los sistemas vivos usan aminoácidos de configuración L. Los azúcares presentes en el material genético siguen la orientación opuesta: el ADN contiene desoxirribosa y el ARN contiene ribosa de configuración D. La vida combina esas elecciones moleculares de forma uniforme, en lugar de utilizar una mezcla equilibrada de ambas variantes.
Esa preferencia se llama homoquiralidad. El término une las palabras griegas para “igual” y “mano” y alude a la presencia de una misma orientación quiral dentro de un sistema. No significa que todas las moléculas de la naturaleza tengan una sola forma posible. Describe, en cambio, la predominancia casi absoluta de una opción en las moléculas vinculadas con la vida.
El problema surge porque las reacciones químicas ordinarias no suelen mostrar esa preferencia. Cuando una reacción forma una molécula quiral sin una influencia externa, lo habitual es que produzca cantidades similares de cada enantiómero. El resultado recibe el nombre de mezcla racémica. Para la química sintética, separar o evitar esa mezcla constituye un desafío técnico.
La cuestión trasciende el laboratorio. Las enzimas, los receptores y otros componentes del cuerpo también poseen una orientación espacial definida. Por ese motivo, pueden reconocer una variante molecular y rechazar su reflejo, igual que una cerradura reconoce cierta llave. Una molécula con la composición correcta, pero con una arquitectura opuesta, puede interactuar de otro modo o no interactuar.
En un fármaco, esta distinción puede marcar la diferencia entre eficacia, inactividad y riesgo. La industria necesita identificar cuál enantiómero genera el efecto terapéutico y diseñar procesos que privilegien esa forma desde el inicio. La alternativa implica producir ambas versiones, aislar la necesaria y desechar o controlar la otra, con más etapas, más costos y mayor complejidad.
La síntesis orgánica asimétrica busca resolver esa dificultad. Su objetivo consiste en construir moléculas con una orientación precisa y con un exceso alto de la variante buscada. Catalizadores, reactivos y condiciones de reacción permiten dirigir ese resultado. Los trabajos premiados este año demostraron que la propia dinámica de una reacción puede reforzar una elección que comenzó casi al azar.
Henri B. Kagan, químico francés vinculado a la Universidad París-Sud, estudió en 1986 un fenómeno conocido como efecto no lineal. La idea desafió una expectativa sencilla: si un catalizador contiene una leve mayoría de un enantiómero, el producto final debería reflejar una ventaja similar. Kagan comprobó que la relación no siempre avanza de forma proporcional.
Una diferencia reducida en el punto de partida puede traducirse en una diferencia mucho mayor al final de la reacción. En vez de conservar el desequilibrio inicial, el sistema lo amplifica. Si una variante reúne una ventaja pequeña, los mecanismos químicos pueden favorecerla con una intensidad superior a la esperada y desplazar a su imagen especular.
El resultado permite imaginar una competencia entre dos alternativas iguales. Al inicio, una de ellas toma una ventaja por margen mínimo. Si las reglas del proceso benefician a quien encabeza la carrera, esa distancia crece hasta que la otra opción queda muy relegada. En química, este fenómeno ofrece una vía para obtener grandes excesos de un solo enantiómero a partir de una desigualdad limitada.
El trabajo de Kenso Soai, investigador japonés de la Universidad de Ciencias de Tokio, llevó el proceso a otra escala. Soai estudió la autocatálisis, una clase de reacción en la que el producto favorece la formación de más producto. Si una forma quiral aparece antes o en una cantidad apenas superior, puede impulsar la generación de moléculas con su misma orientación.
En 1995, Soai describió una reacción con capacidad para avanzar hacia la homoquiralidad. Ocho años después, presentó un proceso que produjo una sola de las dos imágenes especulares posibles. Según la información de la Academia, ese resultado no tenía antecedentes fuera de los sistemas vivos. La reacción de Soai mostró que una preferencia molecular ínfima puede terminar en la exclusión de su variante espejo.
Los descubrimientos no indican que la reacción de Soai reproduzca de forma literal el origen de las primeras moléculas de la Tierra. Sí aportan una demostración experimental: la simetría inicial de un sistema químico puede romperse sin que una de las dos opciones tenga, desde el comienzo, una ventaja enorme. Esa posibilidad brinda un marco para pensar el surgimiento de la asimetría molecular en la naturaleza.
También permite evaluar hipótesis sobre factores capaces de originar una pequeña diferencia inicial. Algunos estudios analizaron, por ejemplo, la acción de electrones polarizados sobre moléculas como el 3-bromo-alcanfor. Otras investigaciones consideran influencias físicas procedentes del entorno cósmico de la Tierra temprana, incluida la luz asociada a estrellas. Ninguna de esas alternativas resuelve por sí sola el misterio, aunque los mecanismos de amplificación muestran cómo una señal débil pudo adquirir consecuencias químicas amplias.
El presidente del Comité Nobel de Química, Heiner Linke, resumió el alcance de los aportes: “Henri Kagan y Kenso Soai han aportado una solución a un misterio químico de más de un siglo de antigüedad: cómo puede surgir espontáneamente la homoquiralidad”. Linke añadió que “las reacciones químicas que han desarrollado son espectaculares”.
Para el desarrollo de medicamentos, el valor práctico consiste en contar con principios y estrategias para dirigir reacciones hacia el enantiómero de interés. Un proceso selectivo desde la etapa de síntesis disminuye la necesidad de separar después dos moléculas casi idénticas. También reduce el consumo de reactivos y la cantidad de material que no formará parte del producto final.
Esta clase de control puede ayudar a mejorar la consistencia de los principios activos. Cuando un tratamiento necesita una configuración espacial determinada, cada etapa de la fabricación debe preservar esa identidad. La síntesis asimétrica permite diseñar rutas más orientadas a esa meta y ofrece mayor previsibilidad en compuestos complejos.
El impacto potencial alcanza además a otros sectores de la química fina, como agroquímicos, fragancias y materiales con propiedades ópticas específicas. Sin embargo, la aplicación farmacéutica concentra una parte relevante del interés porque los fármacos actúan sobre sistemas biológicos que distinguen con precisión entre una molécula y su reflejo.
Soai celebró que el galardón pusiera atención en esa disciplina. “Este es el día más emocionante de mi vida, por supuesto”, dijo durante una rueda de prensa digital desde Estocolmo. El químico japonés contó que estaba haciendo unas compras cuando recibió la llamada del Comité Nobel.
“Hay muchos excelentes investigadores en este campo, así que estoy especialmente feliz por recibir el premio”, afirmó. También expresó su expectativa de que las nuevas generaciones continúen con estos estudios: “Esta no es la respuesta final. Este campo debe seguir siendo promovido”.
La ceremonia de entrega de los Nobel tendrá lugar el 10 de diciembre en Estocolmo. El premio a Kagan y Soai reconoce una pregunta que parte de una comparación sencilla entre dos manos, pero conduce a uno de los principios que organizan la química de la vida y la fabricación de medicamentos.
