En 2022, se reconoció con el Premio Nobel a un gran motor de cambio para las ciencias químicas a mano de los hallazgos de Carloyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry: la Química Click. Este asombroso descubrimiento describe reacciones que pueden ser usadas para la rápida conexión entre moléculas en diversas condiciones.

*click* *click* en la naturaleza

La naturaleza siempre ha inspirado a la humanidad a crear productos que la imiten: Desde turbinas en forma de aletas de ballenas, hasta algoritmos que copien la forma de trabajar de las hormigas. Por su parte, la Química Click busca la unión perfecta de dos piezas. Esto es similar a la bioquímica, en donde todas las proteínas son sintetizadas mediante la unión de diversas combinaciones de 20 aminoácidos, los cuales sirven como “bloques”. Por esto mismo se adoptó la palabra “Click”, ya que esta alude al sonido que se escucha al unir dos bloques de Lego [1].

“Pero para aquellos de nosotros que tenemos la suerte de poder estudiar la reactividad molecular por derecho propio, para quienes el comportamiento de las moléculas se eleva al nivel de la personalidad, la química del Click es también, la búsqueda de una belleza profunda”.

Neal K. Devaraj y M. G. Finn

Fundamentos de la Química Click

La Química Click, de manera sencilla, tiene como fundamento el enlace de las piezas adecuadas (como lo son los grupos grupos funcionales), de forma eficiente hasta que estas hagan *click*. Mediante esto, se pueden conectar dos fragmentos moleculares sin la formación de ningún subproducto. Como se mencionó anteriormente, este tipo de química es un conjunto de reacciones específicas y aceleradas que conectan fragmentos moleculares en estructuras complejas [2].

Esta “filosofía de síntesis química” ha permitido una plétora de avances en diversos campos. Por ejemplo, gracias al acoplamiento de moléculas pequeñas en el sitio activo de una enzima, se han logrado formar inhibidores enzimáticos.

Este enfoque se emplea en la síntesis de polímeros, anticuerpos y productos farmacéuticos debido a su simplicidad y confiabilidad. Además, se han investigado otras reacciones click, como las de tiol-eno y SuFEx, especialmente en el ámbito de los polímeros [2].

Dentro de organismos vivos

Una de las maravillas de la Química Click es poder visualizar y realizar en tiempo real diversas reacciones gracias a la microscopía óptica. Hoy en día se sabe que con este gran descubrimiento se pueden realizar reacciones orgánicas dentro de un organismo vivo.

El término biortogonal es usado para definir las reaciones quimioselectivas que suelen usarse en sistemas biológicos. Este tipo de reacciones tienen la capacidad de ocurrir en condiciones naturales del organismo sin que los procesos biológicos del entorno interfieran o se vean afectados. Por dar un ejemplo, el enfoque principal de Carloyn R. Bertozzi se centró en los glicanos, que son carbohidratos que se unen a la superficie de proteínas y células [5].

Medicamentos Click

Un médico oncólogo de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Medicina de la UNAM, Juan Wolfgang Zinser Sierra, inició el estudio de su uso para la creación y mejora de medicamentos de tratamiento de diversas enfermedades tales como el cáncer. El doctor Zinser Sierra mencionó lo siguiente[6]:

“El poder unir moléculas ha permitido la creación de algunos medicamentos donde lo que se hace es tomar una droga que ya se sabe que es útil para un determinado cáncer, pero buscando una mayor selectividad y ser más específicos en el ataque a la célula, en la destrucción de la célula sin dañar otros organismos, es poder hacer que esta unión del medicamento sea más específica en la célula tumoral”

Dr. Zinser Sierra

La facilidad de unión entre moléculas que ha generado la Química Click puede lograr la obtención de medicamentos conjugados más concentrados en las células [6]. Es importante mencionar que ya se han creado medicamentos anticoagulantes, lo cual está abriendo nuevas puertas a la medicina hacia una nueva era farmacológica.

Referencias.

Imagen 1 obtenida de Wikimedia Commons, cortesía de OrganicReactions, CC BY 3.0

1. Lopez, A. (2023). Química Click: la química que imita a la naturaleza. Foro Química Y Sociedad. https://www.quimicaysociedad.org/quimica-click-la-quimica-que-imita-a-la-naturaleza/
2. De Ciencia De Cas, E. (2022, October 5). Fundamentos de la química click y la química bioortogonal. CAS. https://www.cas.org/es-es/resources/cas-insights/emerging-science/key-insights-click-chemistry-and-bioorthogonal-chemistry
3. Devaraj, N. K., & Finn, M. G. (2021). Introduction: Click Chemistry. Chemical Reviews, 121(12), 6697–6698. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00469
4. Nwe, K., & Brechbiel, M. W. (2009). Growing applications of “click chemistry” for bioconjugation in contemporary biomedical research. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. https://doi.org/10.1089/cbr.2008.0626
5. García, A. M. R. (n.d.). ¿Qué son y para qué sirven la ‘química clic’  y la ‘química bioortogonal’? The Conversation. https://theconversation.com/que-son-y-para-que-sirven-la-quimica-clic-y-la-quimica-bioortogonal-192041
6. Mejores medicamentos con la llamada “química click.” (2022, October). DGCS-UNAM. https://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2022_835.html