Las moléculas son los componentes básicos de nuestro mundo moderno, desde teléfonos hasta autos y Doritos. Pero crear otros nuevos sigue siendo un proceso increíblemente costoso y que requiere mucho tiempo. Un grupo de químicos de la Universidad de Chicago quiere encontrar una mejor manera.

"Si miras el diagrama de una molécula, parece que deberías poder juntarlos como Tinkertoys, pero no puedes ", dijo el profesor asistente Mark Levin." Nos gustaría cambiar eso ".

Su nuevo descubrimiento, publicado el 12 de mayo en Naturaleza , representa un primer paso hacia esa transformación:una forma de cortar fácilmente los átomos de nitrógeno de las moléculas.

A pesar de décadas de experimentos, La química sigue siendo un arte en muchos sentidos porque las moléculas se construyen en un largo, proceso iterativo:adjuntar algunas partes, luego, rompiendo otras para que pueda parchear partes nuevas. Cada molécula que usamos, desde las fibras de tu alfombra hasta los tintes que la colorean hasta los detergentes que usas para limpiarla, está construido de esta manera. Pero a veces, las moléculas creadas en los pasos intermedios o como subproductos son muy tóxicas, o todo el proceso requiere mucho tiempo y electricidad.

Este proceso se vuelve aún más laborioso cuando los científicos o los fabricantes de medicamentos buscan una nueva sustancia química, Levin dijo, ya que tienen que crear tantas opciones para probar.

"Supongamos que quiere hacer un nuevo medicamento que se dirija a una parte de la célula que los biólogos han identificado como importante para las enfermedades cardíacas, ", dijo." Normalmente, examinas miles de moléculas solo para encontrar algunas que se adhieran a esa parte de la célula. Luego vas a modificarlos, para hacer que las moléculas sean más fáciles de absorber por el cuerpo o para evitar efectos secundarios. Cada vez que piensas decir, "¿Funcionaría mejor con un átomo de carbono en un lado en lugar de un nitrógeno?" tienes que volver al principio y empezar de nuevo con la forma de construirlo ".

El grupo de Levin quiere transformar el campo introduciendo formas de editar directamente la molécula de interés. Hay algunas formas de realizar modificaciones menores en los bordes, Levin dijo, pero los científicos todavía están buscando técnicas para realizar cambios importantes en los esqueletos de las moléculas.

Los químicos de UChicago hicieron un gran avance en esta búsqueda, encontrar una manera de "eliminar" un átomo de nitrógeno de una molécula. Los procesos similares que se utilizan actualmente generan una molécula muy tóxica, pero el grupo de Levin agrega un reactivo clave, o químico reactivo, que pasa por alto el paso intermedio. El nitrógeno se libera como N2, y dos átomos de carbono forjan un enlace en su lugar.

Como nuevo método fundacional, el descubrimiento abre caminos para la construcción de moléculas.

"Una cosa que te permite hacer es pensar en hacer anillos de una manera nueva, potencialmente con menos pasos. Eso te permite cambiar la lógica de cómo haces las cosas "Dijo Levin. (Los anillos de moléculas son un ingrediente frecuente en los productos químicos).

El proceso no funciona para cada molécula, pero lo hace para muchos importantes. Por ejemplo, El grupo de Levin probó el método con lapatinib, una molécula aprobada por la FDA como medicamento contra el cáncer, y fue capaz de editar su composición de forma rápida y sencilla.

"Un lado de este descubrimiento es poder trabajar con una clase de reacciones que en gran parte se subutilizó porque es horrible trabajar con ellas. ", Dijo Levin." Pero en términos más generales, esperamos que represente una transformación en la forma de optimizar una molécula ".