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23/06/2014 06:49 CEST | Actualizado 23/08/2014 11:12 CEST

Moléculas que han cambiado nuestras vidas

Los avances en la química han cambiado el mundo. Por ejemplo, los avances relacionados con las industrias farmacéuticas y biotecnológicas, el petróleo, la nanotecnología, agricultura, cosméticos. ¿Quién no se ha tomado alguna vez una Aspirina®?

La química, ciencia que lidia con las moléculas, la síntesis, las estructuras, la tabla periódica,...¿y qué más?. La química al igual que la física existe desde el origen del universo y con ella podemos explicar como surgieron los elementos básicos para la vida (ej. carbono, oxígeno, hidrogeno, nitrógeno, etc) y la vida per se. Muchos científicos ganaron el premio Nobel dado a esta ciencia. Para muchos una asignatura complicada, para otros el amor de sus vidas. Lo que está claro es que los avances en la química han cambiado el mundo. Por ejemplo, los avances relacionados con las industrias farmacéuticas y biotecnológicas, el petróleo, la nanotecnología, agricultura, cosméticos,...no se hubiesen producido sin la química.

La revolución en química comienza con Robert Boyle, Antoine Laurent de Lavoisier y John Dalton. Luego la tabla periódica de Dimitri Mendeleev. Más tarde ADN, ARN, proteínas y todas las moléculas relacionadas con las ciencias biológicas, etc. Por mucho tiempo se creyó que los compuestos orgánicos se debían producir dentro de cosas vivientes porque estos tenían lo que se denominaba "la fuerza vital de la vida". Sin embargo, Friedrich Wöhler en 1828 convirtió una sustancia inorgánica "cianato de amonio" en urea, un compuesto orgánico, y sin la participación de ningún sistema con vida. Hermann Kolbe, estudiante de Wöhler, sintetizaría ácido acético, presente en el vinagre y que se produce al oxidarse el vino, a partir de sus elementos básicos, carbono e hidrógeno, usando el agua como fuente de oxígeno. Esta revolución continuaría hasta el día de hoy. Muestra de ello son, entre otras muchas, las siguientes moléculas que han cambiado nuestras vidas:

Aspirina®: ¿Quién no se ha tomado alguna vez una Aspirina®? Durante miles de años diversas culturas usaron de alguna manera la "salicina" para luchar contra el dolor y la fiebre. Se suele encontrar en la corteza de sauce blanco (Salix alba) y fue aislada por primera vez en 1828 por Johann A. Buchner. En 1853, Charles F. Gerhardt fue el primero en sintetizar el ácido acetilsalicílico (AAS) en una forma inestable e impura. Su estructura fue desvelada pero se siguió obteniendo de fuentes naturales. H. Kolbe y F. Von Heyden conseguirán sintetizar ácido salicílico pero producía efectos no secundarios no deseados (ej. irritación del estomago). En 1897, Felix Hoffmann, un químico de Bayer sintetizaría y cristalizaría AAS puro para uso terapéutico. La Aspirina®, cuyo principio activo es el AAS, se patentó el 1 de febrero de 1899 en Alemania. El AAS inhibe la cicloxigenasa y con ello la síntesis de prostaglandinas que son moléculas proinflamatorias. Hoy se usa para reducir la fiebre, dolor, inflamación, infartos, trombos, etc. Y como no, gracias a la Aspirina®, surgirían sus competidores: paracetamol (Tylenol®), ibuprofeno (Advil®) y los superanalgésicos (Celebrex®, Vioxx®) además de crear una industria billonaria.

Morfina y Heroína: La morfina alivia el dolor intenso pero crea una gran dependencia y adición. Se obtiene de la adormidera o planta del opio (Papaver somniferum) y se ha usado por miles de años como droga medicinal y de uso recreativo. Su nombre se deriva del Dios griego de los sueños, Morfeo. La Codeína (metilmorfina), también derivada del opio se identificó en 1832. La codeina es 10 veces menos potente y tiene niveles más bajos de adicción que la morfina. Otro derivado y conocido por sus altos niveles de drogodependencia es la heroína. Este nombre surge porque los empleados de Bayer que trabajaban en ella y la probaban en si mismos decían que la heroína era una "droga heroica y peligrosamente agradable". La heroína es un compuesto inactivo que se vuelve activo dentro del cuerpo. Su carácter lipofílico le permite cruzar la barrera hematoencefálica y llegar al núcleo del sistema nervioso central en concentraciones mayores y producir respuestas más intensas que la morfina.

Esteroides y la píldora: Los esteroides están presentes en todo el mundo viviente. En nuestro cuerpo tienen funciones vitales actuando como hormonas. Se sintetizan a partir del colesterol (ej. progesterona, cortisona, testosterona, etc). Entre otras muchas funciones, despertaron gran interés al estar asociados con los mecanismos reproductivos. Varios científicos y compañías lucharon a contrareloj por conseguir lo que hoy denominamos "la píldora". Sería Gregory Pincus guién ganó la carrera. La Food and Drug Administration (FDA) americana aprobaría el uso comercial de Enovid® de la compañía G. D. Searle como el primer anticonceptivo oral en la década de los 50s.

Taxol®: El cáncer es una enfermedad muy grave y con niveles de mortandad altos. Durante años la gente con cáncer estaba condenada a la muerte en la mayoría de los casos. En los años 50s se reconoció el cáncer como un grave problema por las autoridades americanas. Durante décadas se buscó un fármaco anticancerígeno, y finalmente se encontró el Taxol®. Esta molécula se usa en quimioterapia como un agente antimicrotubular que bloquea la división celular y provoca la muerte celular. El problema es que la quimioterapia muchas veces no diferencia entre células cancerosas y normales, de ahí todos los efectos secundarios asociados a dicho tratamiento. El Taxol® se aislaba del tejo del Pacífico (ej. Taxus brevifolia) y se necesitaban 3 árboles para conseguir la cantidad necesaria de Taxol® para tratar a una persona, lo cual era muy costoso. Esto se solucionaría cuando los grupos de K.C. Nicolaou y Robert A. Holton consiguieron la primera síntesis total de Taxol® en 1994. Hoy en día el Taxol®, y algún análogo como el Taxotere®, se usan para el tratamiento de una gran variedad de cánceres (ej. ovario, mama, pulmón, próstata, etc).

Las moléculas arriba descritas son un claro ejemplo del papel crucial que juega la química y la síntesis química en nuestras vidas. Además, pone de manifiesto la importancia que tiene la investigación científica a la hora de hacer descubrimientos que ayudan al progreso. Por lo tanto la inversión en investigación debe ser constante pues de ello depende en gran medida nuestro futuro y nuestras vidas.