Una de las cosas más
desconcertantes de la ciencia es que nunca parece saber adónde va. Uno imagina
a los científicos avanzando con determinación, como exploradores victorianos
que despliegan mapas y sextantes antes de dirigirse hacia un objetivo concreto.
En realidad, la mayor parte del tiempo se parecen más a personas que han salido
a comprar pan y acaban descubriendo América.
La historia del ibuprofeno, por
ejemplo, empieza en una bodega francesa del siglo XIX y termina en el cajón del
cuarto de baño de casi cualquier casa del planeta. Entre ambos extremos
aparecen cristales diminutos, un joven obsesivo llamado Louis Pasteur y un
premio Nobel holandés que imaginó la forma del átomo de carbono sin haber visto
jamás uno.
Durante el siglo XIX, Francia fue
escenario de numerosos descubrimientos en estereoquímica gracias a prestigiosos
físicos, químicos y cristalógrafos. Entre ellos, Louis Pasteur es sin duda el
padre de la quiralidad molecular, un hallazgo que algunos han atribuido a la
casualidad. Pero no olvidemos que, en el campo de la observación, la suerte
solo favorece a las mentes preparadas, y que las musas suelen aparecer cuando
estás trabajando.
Según cuenta la leyenda, en 1848
Louis Pasteur, un joven investigador asociado de la École Normale Supérieure de
París, observaba cristales de la sal doble de sodio y amonio del ácido
tartárico bajo un microscopio. Para su sorpresa, notó que cada cristal tenía
una pequeña faceta en uno de sus bordes, orientada a veces hacia la derecha y a
veces hacia la izquierda. Podía separarlas manualmente con unas pinzas. Aquella
fue la primera resolución quiral artificial en la historia de la ciencia. Desde
la década de 1950 y el desastre de la talidomida en bebés (otro ejemplo de
quiralidad), la quiralidad ha sido predominante en el desarrollo de compuestos
biológicamente activos.
Hace algún tiempo tuve ocasión de
visitar la tumba de Pasteur en París. Había acudido al Instituto Pasteur con
una idea bastante ingenua de lo que iba a encontrar. Pasteur es uno de esos
personajes que llegan hasta nosotros convertidos en una caricatura de sí
mismos: el sabio bondadoso que salva a la humanidad de la rabia, inventa la
pasteurización y probablemente acaricia vacas agradecidas durante sus ratos
libres. De ahí el título que más tarde di al relato de aquella visita: No
busques vacas en la tumba de Pasteur. Porque no
las hay.
La tumba es sorprendente. Está
situada en una cripta de inspiración bizantina, recargada de mosaicos dorados y
símbolos religiosos. Más que el lugar de descanso de un científico parece la
sepultura de un emperador oriental o de un santo medieval. En las paredes se
representan los grandes hitos de su vida: la lucha contra la rabia, los
trabajos sobre las enfermedades del gusano de seda, las investigaciones sobre
vacunas. Todo ello contribuye a reforzar la impresión de que Pasteur fue una
especie de héroe providencial cuya carrera siguió una línea recta hacia la
gloria.
Sin embargo, mientras contemplaba
aquellos mosaicos pensé que faltaba una escena. Quizá porque resulta mucho
menos espectacular que salvar niños mordidos por perros rabiosos. La escena
mostraría a un joven de veinticinco años inclinado sobre una mesa, separando
pacientemente pequeños cristales con unas pinzas. Aquella escena acabaría
siendo tan trascendental como todas las demás.
En 1848, mucho antes de
convertirse en el sabio de los libros de texto, Louis Pasteur estudiaba unas
sales derivadas del ácido tartárico. El ácido tartárico era una sustancia
conocida desde hacía siglos porque aparecía adherida a las paredes de las cubas
de vino. Los químicos sabían que sus disoluciones desviaban el plano de la luz
polarizada. También conocían otra sustancia, el llamado ácido racémico o
paratartárico, que poseía exactamente la misma composición química y
prácticamente las mismas propiedades. Sin embargo, ocurría algo desconcertante:
no desviaba la luz.
Aquello no tenía sentido. Pasteur
observó los cristales con detenimiento y descubrió que algunos presentaban
pequeñas facetas orientadas hacia la derecha, mientras que otros las tenían
orientadas hacia la izquierda. Eran imágenes especulares unas de otras, como
nuestras manos. Separó ambos tipos uno a uno. Era un trabajo de una paciencia
incompatible con el temperamento moderno. Hoy abandonaríamos la tarea a los
tres minutos para consultar el teléfono móvil.
Cuando disolvió cada grupo por
separado comprobó que una solución desviaba la luz hacia un lado y la otra
hacia el contrario. Mezcladas, ambas anulaban mutuamente sus efectos. Sin
saberlo, Pasteur había descubierto la quiralidad molecular.
La palabra "quiral"
procede del griego cheir, mano. Y es una palabra magnífica porque
explica de inmediato el problema. Tus manos son casi idénticas. Tienen cinco
dedos, nudillos, uñas y un pulgar colocado aproximadamente en el mismo sitio.
Pero no son superponibles. No puede colocarse un guante derecho en la mano
izquierda sin experimentar notables dificultades sociales (parecerás tonto) y
anatómicas. Algo parecido ocurre con algunas moléculas.
Décadas más tarde, un joven
químico holandés llamado Jacobus Henricus van 't Hoff propuso una explicación
audaz. Sugirió que los cuatro enlaces del carbono apuntaban hacia los vértices
de un tetraedro. A partir de esa disposición espacial era posible generar
moléculas que fueran imágenes especulares no superponibles. Había nacido la
estereoquímica moderna. La idea parecía extravagante. Después de todo, nadie
había visto un átomo. Pero funcionaba. Y funcionaba tan bien que Van 't Hoff
obtuvo en 1901 el primer Premio Nobel de Química de la historia.
Gracias a todo aquello
comprendimos que la naturaleza no sólo depende de qué átomos forman una
molécula, sino también de cómo están colocados en el espacio. Dos sustancias
con idéntica fórmula pueden comportarse de manera radicalmente distinta.
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| (A) Cristales hemiédricos de tartratos dobles de sodio y amonio. (B) estructuras químicas de ácidos tartáricos enantioméricos. Pasteur describió la faceta (en rojo) que permite visualizar las imágenes especulares de los cristales. (C) El ibuprofeno, al igual que otros derivados de 2-arilpropionato (incluyendo ketoprofeno, flurbiprofeno, naproxeno, etc.), contiene un carbono quiral en la posición α (alfa-) del propionato. |
Y aquí es donde entra el
ibuprofeno. Si uno observa la estructura química del ibuprofeno descubrirá que
posee un carbono asimétrico. Es decir, también existe en dos versiones
especulares: una "diestra" y otra "zurda". Los químicos las
llaman enantiómeros.
Durante años el medicamento se
comercializó como una mezcla de ambas. Mitad de una, mitad de otra. Más tarde
se descubrió que el verdadero protagonista del alivio del dolor era
principalmente uno de esos enantiómeros, denominado S-ibuprofeno. El otro, R-ibuprofeno,
era mucho menos eficaz, aunque el organismo humano tiene la elegante costumbre
de convertir parte de él en la versión activa.
Todo esto significa que cada vez
que tomamos un ibuprofeno estamos aprovechando un conocimiento que comenzó con
un joven francés clasificando cristales de residuos vinícolas. Uno acude a la
tumba de Pasteur esperando encontrar la historia de las vacunas y sale pensando
en analgésicos. Toma un comprimido para aliviar un dolor de cabeza sin
sospechar que debe parte de su eficacia a unos depósitos cristalinos recogidos
de barriles de vino hace casi dos siglos. La ciencia está llena de estas
conexiones improbables.
Tal vez por eso desconfío cuando
alguien exige que toda investigación tenga una utilidad inmediata. El problema
es que nunca sabemos cuál será esa utilidad. Cuando Pasteur manipulaba aquellos
cristales nadie imaginaba antibióticos, resonancias magnéticas o
antiinflamatorios. Ni siquiera existían los automóviles. Él sólo intentaba
resolver un enigma diminuto.
La próxima vez que abras el
botiquín y saques un ibuprofeno, piensa por un momento en ello. Piensa en el
ácido tartárico que se acumulaba en las cubas de vino, en unas pinzas manejadas
con infinita paciencia, en un holandés que imaginó tetraedros invisibles y en
la fastuosa cripta parisina donde descansa un hombre que quizá nunca sospechó
hasta qué punto aquel pasatiempo juvenil acabaría infiltrándose en la vida
cotidiana de miles de millones de personas.
No es mala compañía para un dolor
de cabeza. Y desde luego resulta mucho más interesante que contemplar vacas.
