Un Nobel para la intuición científica

En los tres casos el Premio Nobel ha sido otorgado al establecimiento de conocimientos básicos cuya traslación al sector productivo, al menos en teoría, dista mucho de ser una quimera. De la ciencia básica del ciclo celular, la catálisis asimétrica o el estado condensado de Bose-Einstein se esperan, en efecto, múltiples aplicaciones en áreas de tanto impacto económico y social como el estudio del desarrollo embrionario y la lucha contra el cáncer, la generación de fármacos o principios activos a escala industrial o el establecimiento de nuevas bases teóricas para el desarrollo de la nanotecnología, por ejemplo.

El Nobel de Medicina, el primero de los tres en hacerse público, el pasado día 9 de octubre, recayó en el estadounidense Leland Hartwell y los británicos Paul Nurse y Timothy Hunt por sus aportaciones al conocimiento básico del ciclo celular en modelos experimentales con levaduras y erizos de mar. Sus descubrimientos, entiende la Academia sueca, han sido cruciales para desentrañar el papel de los genes principales que regulan el proceso de división celular y su traducción en proteínas básicas.

Sus aportaciones, para las que han sido imprescindibles el desarrollo de conocimiento y tecnología en genética, bioquímica y biología molecular, han permitido sentar principios universales con los que explicar no sólo como se divide una célula, sino también intuir qué factores pueden alterar este mecanismo natural y con ello propiciar la aparición de patologías que deben su origen precisamente en disfunciones del ciclo celular. Sin ir más lejos, este sería el caso de las enfermedades oncológicas, caracterizadas justamente por una división anómala de las células.

Pero hay más. Del conocimiento del ciclo celular se espera poder extraer información valiosa de otros muchos procesos vitales, como los que definen los dos extremos de la vida, el desarrollo embrionario y el envejecimiento. Para ambos va a resultar imprescindible describir los mecanismos íntimos de la bioquímica y la biología molecular y ver de qué modo afectan a la célula y a su proceso de división. De este trabajo extraordinariamente básico deben surgir, como ya se está intentando ahora mismo, nuevos principios que permitan prevenir procesos degenerativos propios de la edad (algo que implica un no siempre evidente salto de la molécula a la célula y de ésta a un tejido o a un organismo entero) o como dirigir o modular el proceso de división celular con fines determinados. Es en este último apartado donde se centran actualmente los trabajos de investigación con células madre embrionarias.

LA PREDICCIÓN Y LA INDUSTRIA

Los nóbeles de Física y Química, anunciados los días 10 y 11 de octubre, presentan también aspectos comunes. El primero fue concedido a Eric Cornell y Carl Wieman, estadounidenses, y a Wolfgang Ketterle, alemán. El segundo, a los también estadounidenses William Knowles y Barry Sharpless, y al japonés Ryoji Noyori. El estado de Bose-Eistein y la catálisis asimétrica, los capítulos premiados.

El estado de Bose-Einstein responde a una predicción teórica formulada en la década de los veinte relativa a un nuevo estado de la materia. Ya en esa época, Albert Einstein y Satyendra Bose intuyeron que, además de los cuatro estados básicos y visibles (sólido, liquido, gas y plasma), debería existir otro que respondiera a los principios de la mecánica cuántica. La predicción teórica empezó a convertirse en realidad prácticamente 70 años después cuando, en 1995, los investigadores premiados lograron generar por vez primera y por métodos distintos, un condensado de Bose-Eintein, un material en el que sus átomos, a tan sólo 20 milmillonésimas de grados del cero absoluto, se comportan de forma coordinada, como si se tratara de uno sólo.

Para obtener este material los investigadores tuvieron que ingeniárselas para obtener lo que en su momento se consideróa la temperatura más fría jamás obtenida por métodos experimentales. Ello les permitió congelar literalmente los átomos o, lo que es lo mismo, extraer de los materiales prácticamente toda su energía. De ese modo consiguieron un material que se comporta como un sólido siendo un gas cuyos átomos se disponen de forma coherente, formando una única onda. Estas características permiten, al menos en teoría, manipular los átomos y estudiar sus propiedades, algo que puede ser crucial en nanociencia y nanotecnología.

En lo que respecta a la catálisis asimétrica, lo que se ha premiado en realidad es un método para implementar a escala industrial algo que la naturaleza y la evolución llevan propiciando desde los orígenes de la vida. De lo que se trata es de discernir qué cualidades son útiles para qué en las moléculas quirales y aplicar un método de síntesis que permita producir a gran escala sólo una de las imágenes especulares.

La quiralidad es un fenómeno habitual para muchas moléculas. En términos simples, una molécula quiral podría definirse como aquella que presenta dos orientaciones espaciales (levógira, si es a izquierda, y dextrógira, si es a derecha) de forma que una puede considerarse la imagen en el espejo de la otra. Sus propiedades suelen ser distintas, de modo que mientras una puede ser beneficiosa como fármaco, la otra puede generar malformaciones en el feto, como así se demostró para la talidomida, medicamento administrado a mujeres embarazadas durante años sin que se tuviera en cuenta este fenómeno.

Los investigadores premiados han logrado dar con sistemas catalíticos que facilitan la producción de sólo una de las imágenes. En este caso, la que más pueda convenir pero no sólo para fármacos: en la industria química hay otros muchos productos de interés inmediato y cotidiano en los que la quiralidad es fundamental.

En cualquier caso, habrá sido el conocimiento básico de esta propiedad molecular lo que habrá permitido desarrollar un método industrial. Como reza en los manuales del científico moderno, es un claro ejemplo de cómo la investigación básica, entendida como la generación de conocimiento, puede acabar encontrando una aplicación (léase transferencia de tecnología) a veces muy alejada de sus orígenes o planteamientos formales. Dicho de otro modo, representa lo que para muchos gestores de política científica es un sueño hecho realidad, el paso del conocimiento al producto.