Cristales, Fármacos y Más. La Importancia de Ser de “Derechas” o de “Izquierdas”

cristalografia logoLa Facultad de Ciencias, en el marco del programa conmemorativo de San Alberto Magno, organiza el próximo 6 de noviembre, la conferencia titulada Cristales, Fármacos y Más. La Importancia de Ser de “Derechas” o de “Izquierdas”, impartida por Cristóbal Viedma Molero, Profesor Titular en el Departamento de Cristalografía y Mineralogía en la Universidad Complutense de Madrid. La charla tendrá lugar a las 13 horas en el salón de actos de la Facultad de Ciencias, en el edifico Juan Remón Camacho.
¿Derechas?, ¿Izquierdas?, ¿Nos hablará este profesor de geología de política? Uff, mejor que no; ya tenemos de esto demasiada información, no siempre halagüeña! Nada de eso!  La charla de Cristóbal Viedma se inscribe dentro del Año Internacional de la Cristalografía, declarado por la UNESCO, durante todo el 2014. Cristóbal Viedma es una autoridad de reconocido prestigio internacional en un aspecto del mundo cristalino que tiene mucho que ver con el origen de la vida en nuestro planeta.  Pero Cristóbal Viedma suele jugar con esta analogía política, porque a nivel molecular, algunas sustancias existen como isómeros de la mano derecha (o el guante derecho) y su imagen en un espejo (la mano izquierda o el guante izquierdo).
Por razones que desconocemos, todos los aminoácidos de nuestras proteínas son de un guante, pero no existen aminoácidos del otro guante. De igual modo, los carbohidratos como la glucosa sólo existen como uno de estos isómeros, pero no el contraria. Decimos por tanto que la vida es “quiral” (término derivado de la palabra griega que significa mano). Muchos fármacos comparten esta característica molecular. Como la vida es quiral (y por tanto los organismos vivos), cuando administramos una mezcla de moléculas derechas e izquierdas (mezcla racémica), el organismo selecciona una y suele excretar o metabolizar la otra. Algunas veces no sucede esto: la tragedia de la talidomida tiene que ver con esto (sin que la mayoría de las víctimas lo sepan)!

Cristóbal Viedma es Profesor Titular en el Departamento de Cristalografía y Mineralogía en la Universidad Complutense de Madrid. Es una autoridad de reconocido prestigio internacional en un aspecto del mundo cristalino que tiene mucho que ver con el origen de la vida en nuestro planeta.

¿Derechas?, ¿Izquierdas?, ¿Nos hablará este profesor de geología de política? Uff, mejor que no; ya tenemos de esto demasiada información, no siempre halagüeña!

Nada de eso! La charla de Cristóbal Viedma, dentro del ciclo de conferencias de San Alberto Magno que cada año organiza la Facultad de Ciencias de la UEx, se inscribe dentro del Año Internacional de la Cristalografía, declarado por la UNESCO, durante todo el 2014.

Pero Cristóbal Viedma suele jugar con esta analogía política, porque a nivel molecular, algunas sustancias existen como isómeros de la mano derecha (o el guante derecho) y su imagen en un espejo (la mano izquierda o el guante izquierdo). Por razones que desconocemos, todos los aminoácidos de nuestras proteínas son de un guante, pero no existen aminoácidos del otro guante. De igual modo, los carbohidratos como la glucosa sólo existen como uno de estos isómeros, pero no el contraria. Decimos por tanto que la vida es “quiral” (término derivado de la palabra griega que significa mano). Muchos fármacos comparten esta característica molecular. Como la vida es quiral (y por tanto los organismos vivos), cuando administramos una mezcla de moléculas derechas e izquierdas (mezcla racémica), el organismo selecciona una y suele excretar o metabolizar la otra. Algunas veces no sucede esto: la tragedia de la talidomida tiene que ver con esto (sin que la mayoría de las víctimas lo sepan)!

Hace más de 150 años, Louis Pasteur consiguió por primera vez separar “cristales derechos” y “cristales izquierdos” de una molécula quiral.

imagen apoyo conferencia cristalografia

La imagen muestra una característica molecular de los aminoácidos: como nuestras manos o un par de guantes, pueden existir en dos formas que son imágenes en un espejo, pero no son superponibles

 

  ¿Cómo se generaron esas moléculas quirales que fueron necesarias para la vida? Tal vez vinieron del espacio via cometas o meteoritos, o tal vez se generaron aquí, hace miles de millones de años. Muchas teorías han tratado de especular sobre esto, y disponemos de modelos y experimentos que arrojan una cierta luz. La  mayoría inciden en procesos lejos del equilibrio termodinámico.

 

En 2005, Viedma demostró que una mezcla de cristales derechos e izquierdos en condiciones cercanas al equilibrio no puede coexistir. Hay una evolución hacia una de ellos, si bien que sea un isómero u otro es puramente aleatorio. Su contribución se publicó en Physical Reviews Letters y ha llegado a ser uno de los artículos más citados en los últimos años. Escribiendo algún tiempo después para Nature, el químico americano Michael McBride dijo que el hallazgo se puede considerar “el primer método original para aislar cristales de una sola quiralidad en una mezcla racémica, desde que Pasteur los separó con pinzas en 1848”.

 

Aunque Viedma desarrolló la idea a partir de un sistema de moléculas inorgánicas que, sin embargo originan cristales quirales; el método se extrapoló posteriormente a moléculas inherentemente quirales como los aminoácidos, tanto por el propio Viedma como por otros grupos. En particular, un grupo holandés ha aplicado este método a la preparación de fármacos quirales como el naproxeno (un analgésico bien conocido) o el clopidogrel (un fármaco antiplaquetario, que previene la coagulación arterial). Se ha patentado incluso una máquina que facilita la abrasión de los cristales, un efecto necesario para inducir la desracemización o separación de cristales de “las dos manos”.

 

Viedma es capaz de bucear en el mundo de los cristales, su universo particular, y explicar cosas muy curiosas de forma amena y didáctica. No sólo todo lo anterior que, sin duda será el meollo de su charla, sino otros misterios que alguna vez hemos visto en los medios: no hay ningún cristal de hielo idéntico a otro; los cristales gigantes de yeso en la cueva mexicana de Naica…….

 

El mundo cristalino merecía su año, y es éste. Es bueno saber que las Naciones Unidas le han dado una oportunidad para conocerlo y apreciarlo.

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