A comienzos de la década de 1960, miles de familias enfrentaron una tragedia que cambiaría para siempre la manera de mirar la seguridad de los medicamentos. La talidomida, un sedante que también había sido administrado a mujeres embarazadas, quedó asociada a graves malformaciones congénitas en miles de niños.
El episodio puso en primer plano una pregunta esencial para la química farmacéutica: ¿cómo asegurarnos de fabricar exactamente la molécula que buscamos y no otra muy parecida que pueda comportarse de manera distinta dentro del organismo? La propia Academia Sueca recuerda el desastre de la talidomida al explicar por qué obtener moléculas con la mayor pureza posible se volvió fundamental para la industria farmacéutica.
Para entender el problema no hace falta empezar con fórmulas químicas. Basta mirar nuestras manos.
Coloque una frente a la otra. La derecha y la izquierda tienen los mismos componentes, pero no son iguales. Una es como la imagen en el espejo de la otra y no importa cuánto intentemos girarlas: nunca lograremos superponerlas perfectamente.
Con algunas moléculas ocurre exactamente eso. Los químicos llamamos enantiómeros a esas dos versiones. Tienen los mismos átomos y prácticamente todas las mismas propiedades básicas, pero su distribución espacial es distinta. Y cuando esas moléculas interactúan con un ser vivo, esa diferencia puede importar muchísimo.
La hierbabuena y una especia cuentan la historia
La química de las moléculas espejo también aparece en aromas conocidos. Un buen ejemplo es la carvona, presente tanto en la hierbabuena como en la alcaravea, una especia utilizada en panes y otros alimentos.
A primera vista, parecería extraño que dos productos con aromas tan distintos compartan la misma molécula. La diferencia está en su orientación espacial.
El aceite de la hierbabuena contiene principalmente (R)-carvona, asociada a su característico aroma fresco y mentolado. En la alcaravea predomina la forma especular de esa misma molécula, es decir, su imagen en el espejo: la (S)-carvona, cuyo olor es considerablemente distinto. Es un ejemplo claro de cómo una misma molécula puede presentarse en dos versiones espaciales opuestas y ser percibida de manera diferente por nuestro organismo.
Nuestro cuerpo puede distinguirlas porque sus receptores también son estructuras tridimensionales. Con la carvona, esa diferencia puede sentirse como un cambio de aroma. Con un medicamento, puede ser mucho más importante.
El reto de fabricar la molécula correcta
La Academia Sueca utiliza una comparación especialmente sencilla. Imagine a un fabricante de llaves que, cada vez que intenta producir una, obtiene dos: una funciona y la otra es su imagen especular. A simple vista parecen casi idénticas, pero solo una encaja bien en la cerradura.
Con muchos medicamentos ocurre algo parecido. Algunas moléculas pueden existir en dos formas especulares: una interactúa como se espera con el organismo; la otra puede comportarse de manera distinta, ser menos útil o producir efectos indeseados.
La naturaleza, en cambio, parece tener facilidad para escoger. Las proteínas de nuestro cuerpo utilizan casi exclusivamente una de las dos formas posibles de los aminoácidos, y los azúcares del ADN también siguen una orientación determinada. La vida, de alguna manera, trabaja preferentemente con un solo “lado” molecular.
Reproducir esa selección en el laboratorio fue mucho más difícil: durante mucho tiempo, cuando los científicos intentaban fabricar determinadas moléculas, las reacciones tendían a producir ambas versiones. Era como poner en marcha una fábrica esperando obtener únicamente guantes para la mano derecha y descubrir al final que la mitad eran para la izquierda. La gran pregunta era cómo lograr que una reacción fabricara principalmente la molécula que se buscaba.
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De una pequeña ventaja a una molécula dominante
Henri B. Kagan, de la Universidad de París-Sur, en Francia, demostró que una pequeña preferencia por una de las dos formas moleculares podía amplificarse durante una reacción, abriendo la posibilidad de diseñar procesos más selectivos y obtener productos con mayor pureza.
Kenso Soai, de la Universidad de Ciencias de Tokio, en Japón, llevó esa idea aún más lejos: desarrolló una reacción capaz de reforzar por sí misma una diferencia inicial mínima, hasta lograr que una de las dos formas representara el 99,99 % del producto. Entre ambos, mostraron que la química podía pasar de una ligera preferencia a producir, casi exclusivamente, una de las dos formas posibles de la molécula.
¿Y qué cambia esto fuera del laboratorio?
Muchísimo. La utilidad más evidente está en el desarrollo y fabricación de sustancias que deben interactuar con seres vivos.
Medicamentos, productos agrícolas, aromas y saborizantes pueden contener moléculas cuya orientación espacial condiciona su comportamiento. Los descubrimientos reconocidos este año ayudan a los científicos a comprender mejor esas reacciones y a orientarlas hacia la versión molecular que realmente necesitan.
La Academia Sueca subraya que este mayor control sobre las reacciones químicas se ha convertido en una herramienta fundamental para obtener productos más puros y precisos, especialmente cuando están destinados a interactuar con organismos vivos.
En términos prácticos, significa tener mayor control sobre lo que se fabrica: no producir dos versiones para después intentar separarlas, sino favorecer desde el propio proceso aquella que se necesita.
En medicamentos, esa precisión está directamente vinculada con la seguridad. La tragedia de la talidomida mostró hasta qué punto la estructura tridimensional de una molécula puede tener consecuencias biológicas. Décadas después, Kagan y Soai ayudaron a convertir esa lección en una capacidad: no solo reconocer que una misma molécula puede presentarse en dos formas especulares, sino aprender a controlar cuál de ellas queremos fabricar. Porque, en química, una molécula y su imagen en el espejo pueden parecer casi iguales, pero la diferencia entre una y otra puede cambiarlo todo.