Hipótesis de reciente aparición sobre el origen de la quiralidad en la materia viva

Un problema importante vinculado al origen de la vida, en cuya solución los minerales o los procesos asociados al crecimiento cristalino podrían tener un papel relevante, es el de la quiralidad.

Un objeto es quiral cuando puede existir en dos formas enantioméricas: o bien de “mano derecha” o de “mano izquierda” que son las imágenes especulares la una de la otra. Nuestras propias manos que empleamos como referencia de quiralidad son un buen ejemplo. Normalmente las moléculas quirales son ópticamente activas (pueden rotar el plano de vibración de la luz polarizada).

Es bien conocido que las moléculas más importantes asociadas a la vida son quirales. Los monómeros de amino ácidos que construyen las proteínas tienen solo L-configuración mientras que los monómeros de ribosa y dexoribosa en el RNA y DNA respectivamente, tienen D- configuración. Esto es, unos son de “mano izquierda” mientras los otros son de “mano derecha”.

Las moléculas que guardan la información y “mandan” lo que ha de hacerse en el trabajo diario del organismo, son de derechas y las moléculas que realizan todo ese trabajo, son de izquierdas (un esquema nada sorprendente, por otra parte).

El origen de esta quiralidad selectiva permanece como uno de los enigmas mas fascinantes en el origen de la vida desde la época de Pasteur hace unos 150 años. Durante este tiempo numerosos estudios teóricos y experimentales han intentando descifrar porqué la vida se construyó a partir de esta especial quiralidad (¿podría haber vida en otro planeta con aminoácidos de configuración de derechas?), hasta el extremo de que la búsqueda de vida fuera de la tierra va unida a la búsqueda de moléculas quirales.

Sin embargo la síntesis en laboratorio de moléculas orgánicas quirales dan como resultado la producción de mezclas racémicas, esto es la producción de moléculas quirales de mano derecha y mano izquierda en una proporción del 50%. Así mismo la síntesis natural de compuestos orgánicos también produce mezclas racémicas, por ejemplo durante erupciones volcánicas o en el espacio exterior, e incluso los innumerables experimentos que se han hecho simulando condiciones ambientales de la tierra primitiva.

Catálisis enantioselectiva: Perspectivas futuras de mejora en la síntesis de medicamentos quirales

Un catalizador es una sustancia que incrementa la velocidad a la que se produce una reacción química sin consumirse en la reacción. La catálisis es importante para la industria química. Es importante para la catálisis enantioselectiva en la industria farmacéutica para identificar los enantiometros.

La catálisis enantioselectiva produce compuestos orgánicos en una forma enantiomerica. Sirve para la síntesis de materiales activamente biológicos como fármacos y otros químicos en los que la pureza enantiomerica es importante. El diseño de los iones o moléculas quirales es importante para que se desarrolle la catálisis enantioselectiva

Actualmente hay muchos compuestos enantioselectivos con aplicacionesen muchos campos de nuestras vidas. Es muy difícil separar los enantiómeros. Antes se daban los medicamentos con todos los enantiómeros cuando solo se necesitaba uno. Por ejemplo: La talidomida solo tiene unos enantiómeros que sirven y los demás son los que producen la tetarogenicidad. Si se lograra separar los enantiómeros de la talidomida se podría solo usar los buenos y no los que provocan daños.

Un atòmo de carbono que esta unido a cuatro diferentes àtomos o cuatro diferentes tipos de àtomos se le llama carbono asimetrico.

Estos âtomos o grupos de atòmos estàn unidos por medio de enlaces. El carbono asimètrico tambièn se le puede llamar carbono quiral y esto es porque se forma una molècula compleja y eso es lo que lo hace quiral. Este tipo de carbono tambièn lo podemos encontar en algunos compuestos orgànicos. Los compuestos orgànicos principales que tienen estos carbonos son los que estàn en los seres vivos entre los que estàn los carbohidratos. La isomerìa òptica se da cuando se encuentran uno o màs átomos de carbono asimétrico en un compuesto químico. Estos dos tipos diferentes de estructuras que se forman al. juntar estas molèculas tienen caracterìsticas similares como puede ser el hecho de que tengan los mismos àtomos y tambièn que tengan los mismos enlaces.

Aunque tambièn es importante saber que este tipo de estructuras tampoco se pueden superponerse una sobre otra. Un ejemplo de esto es como pasa con las dos manos de una persona que no se pueden superponer. A las estructuras les podemos llamar enantiómeros y como desvìan en diferente direcciòn la luz polarizada las podemos diferenciar y por eso son formas ópticamente activas.

Un atòmo de carbono que esta unido a cuatro diferentes àtomos o cuatro diferentes tipos de àtomos se le llama carbono asimetrico.

Últimos premiados con el Nobel de Química

El Premio Nobel de Química ha sido entregado desde 1901 por la Real Academia de las Ciencias de Suecia. Ha sido entregado a 150 científicos hasta 2007. En la actualidad al ganador le dan 10 millones de coronas suecas. Los últimos ganadores del premio nobel son:

2001 William S. Knowles por su trabajo conjunto sobre la reacción de hidrogenación utilizando catalizadores quirales.

2002 John B. Fenn Por el desarrollo de métodos de identificación y de análisis estructural de macromoléculas biológicas

2003 Peter Agre. Por el descubrimiento de canales en las membranas celulares conocidos  como aquaporines

2004. Aarón. Ciechanover. Por el descubrimiento de la degradación proteínica causada por la ubiquitina.

2005. Y ves Chauvin. Por el desarrollo del método de metátesis olefínica en la química orgánica.

2007. Gerhard. Ertl. Por sus estudios de la base molecular de transcripción genética.

2008. Osamu Shimomura. Por su descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente (GFP).

¿Sigue usándose la Talidomida?

La talidomida se sigue usando actualmente para el tratamiento de algunas enfermedades con el apoyo de la OMS. Se ha comprobado su eficacia en enfermedades como la lepra y ciertos tipos de cáncer. Fue aprobada en Estados Unidos para el tratamiento del eritema nudoso leproso. También sirve para el tratamiento del mieloma múltiple junto con otras medicinas. Se ha combinado con el metotrexate para tratar la artritis reumatoide. Se ha usado con aceptación en el tratamiento de la degeneración macular relacionada con la edad. También los dermatólogos usan la talidomida en afecciones severas y poco usuales. Se siguen haciendo estudios de la talidomida para el tratamiento de otras enfermedades. Cuando lo recetan hay muchas indicaciones que seguir ya que es un medicamento muy peligroso y con muchos efectos secundarios.

Tragedia humana. Efectos producidos. Extensión mundial de los afectados

También al ver los efectos secundarios de la talidomida los responsables de Sanidad de muchos países empezaran a hacer un control estricto de los medicamentos antes de su comercialización. En Alemania, uno de los países más afectados por la talidomida, antes de la catástrofe no existía ninguna ley ni comisión de control de medicamentos. Después del daño, muchos países poco a poco empezaron a promulgar leyes de control de los medicamentos y también exigieron que se les hicieran ensayos farmacológicos y que fueran probados en animales, y también que se experimentaran en personas antes de su comercialización.

Los efectos de la talidomida son:

  • Retraso del crecimiento de las extremidades (brazos, piernas, manos, pies) en los fetos.
  • Malformación de genitales
  • Ausencia de pulmón§ la pérdida parcial o total de la audición o de la vista
  • Malformaciones del tubo digestivo, el corazón, los riñones
  • Fetos muertos

Evidencia de su teratogenicidad y prohibición total de su comercialización

El médico alemán Widukind Lenz alertó que la talidomida era la causa de la gran cantidad de bebés con defectos de nacimiento registrada en su país. El 29 de noviembre de 1961, Química Grünenthal interrumpió de mala gana la venta de Contergan en Alemania. Los demás países que la vendían siguieron el ejemplo. En la Argentina se comercializó con el nombre de Softenil hasta marzo.

El fármaco provocó lo que se nombra la “catástrofe de la talidomida”, ya que miles de bebés nacieron en todo el mundo con severas malformaciones irreversibles. Muchos de estos bebés tuvieron y aun tienen dificultades en integrarse en la sociedad a causa de su minusvalia. De hecho, nunca se hubiera sabido su teratogenicidad si la malformación que hubiese provocado fuera mas común, como por ejemplo problemas cardíacos, ya que las dismelias que provoca son bastante raras.

Papel jugado por la Dra. Kelsey

Para vender la talidomida se necesitaba el visto bueno de la FDA la solicitud presentada por Richardson Merrill fue evaluada por Franses Kelsey una farmaceutica que llevava apenas trabajando como oficial medico de esa institucion, pero tenia una gran experiencia en temas toxicologicos. Al analizar los informes que acompañaban la solicitud de la talidomida, Kelsey encontró que se ignoraba casi todo acerca de la droga. Le pidió a Ríchardson-Merrill más estudios experimentales, pero lo único que recibió fueron testimonios de médicos que les habían recomendado el medicamento a sus pacientes. Entonces Kelsey demoró la aprobación.

Violando el compromiso que establecía que las empresas farmacéuticas no debían establecer contacto con los oficiales médicos que evaluaban sus solicitudes, los representantes de Rlchardson-Merrill llamaron por teléfono o se presentaron ante Kelsey más de cincuenta veces. Querían saber cuál era el motivo de la demora. No establecer contacto con los oficiales médicos que evaluaban sus solicitudes, los representantes de Rlchardson-Merrill llamaron por teléfono o se presentaron ante Kelsey más de cincuenta veces. Querían saber cuál era el motivo de la demora. No siempre fueron amables con ella y llegaron a acusarla ante las autoridades de la FDA de obstaculizar el trámite sin causas justificadas.

A fines de 1960, una revista médica inglesa publicó una carta donde se describía la aparición de dolorosos síntomas en los brazos y los pies de los pacientes tratados con talidomida. La autora atribuía esos dolores a daños en el sistema nervioso. Kelsey leyó la carta y se preguntó que efecto tendría la droga sobre la formación del sistema nervioso fetal. Con este argumento, y ante la ausencia de estudios sobre el tema, postergó la aprobación de la talidomida por más de catorce meses.