Carolyn Bertozzi, Nobel de química 2022

Carolyn Bertozzi és una de les científiques més destacades del moment. Aquest article la vol mostrar com a representant de les dones científiques i exemple per les joves i les nenes en el dia 11 de febrer, Dia de la Dona i la Nena a la Ciència 2023.

Química click

Carolyn R. Bertozzi, Stanford University, CA, USA, va ser la guanyadora del premi Nobel de química 2022, juntament amb K. Barry Sharpless, Scripps Research, La Jolla, CA, USA i Morten Meldal, University of Copenhagen, Denmark, per «el desenvolupament de la química click i la química bioortogonal».

Química click es un tipus de reaccions, desenvolupades inicialment per Sharpless i Meldal, en les que unes petites molècules permeten la unió d’altres més grans, com les biomolècules. Veure article Química click en aquest mateix blog. Carolyn Bertozzi fa un pas més i adequa la química click a reaccions que tenen lloc dins dels éssers vius, però sense interferir en els processos bioquímics naturals. Anomena els seus procediments química bioortogonal.

Bertozzi estava interessada, des dels inicis dels 1990’s, en «mapejar» els glicans, un tipus de sucres que juguen un paper en molts processos biològics, com les infeccions víriques o l’actuació del sistema immune. Pensava que poder seguir la posició dels glicans a la superfície de les cèl·lules o de les proteïnes, donaria informació clau per tractar determinades malalties. Per fer-ho hauria d’afegir als glicans alguna petita molècula que no interferís en les seves funcions a l’interior de la cèl·lula. Entre 1997 i 2000, Bertozzi va modificar una reacció ben coneguda, la reacció de Staudinger, per afegir una azida (grup de 3 àtoms de nitrogen) als glicans. L’azida no interfereix amb els processos cel·lulars.

A la mateixa època, es començava a estendre la idea de la química click de Meldal i Sharpless, per el que Bertozzi sabia que l’azida podia reaccionar fàcilment amb un grup alquí (grup de 2 àtoms de carboni amb un triple enllaç), mitjançant una reacció click. El problema era que la reacció havia de ser catalitzada per ions coure i això la feia inviable a l’interior dels éssers vius, per la toxicitat dels metalls. Investigant a la literatura científica, Bertozzi va trobar que, al 1961 s’havia descrit una reacció entre una azida i un alquí situat dins d’un anell, una estructura cíclica, que es produïa espontàniament, quasi en forma explosiva, sense cap catalitzador. Ja tenia la forma de fer reaccionar l’azida dels glicans quan eren a l’exterior de les cèl·lules i, per tant, marcar la posició dels glicans.

Al seu laboratori va provar que la reacció click entre l’azida afegida als glicans i un alquí dins d’un anell es produïa espontàniament, sense necessitat de catalitzador i que no interferia amb els sistemes biològics. Va anomenar aquesta reacció bioortogonal, obrint el camí per altres reaccions similars que no interferissin en els processos cel·lulars. El resultat el va publicar l’any 2004. Des d’aleshores, Bertozzi i molts altres investigadors han utilitzat aquesta reacció per explorar com les biomolècules interactuen amb la cèl·lula i per estudiar com es desenvolupen algunes malalties.

Bertozzi ha focalitzat la seva investigació en els glicans que se situen a la superfície de les cèl·lules canceroses, emmascarant-les i protegint-les de l’acció del sistema immune del cos. Per a bloquejar aquesta protecció ha preparat, mitjançant l’empresa Palleon Pharmaceuticals, creada per ella, un fàrmac que és un anticòs específic de glicans que s’uneix als enzims que descomponen els glicans de la superfície de les cèl·lules tumorals. Aquest fàrmac és ara, 2023, en fase de proves clíniques en malalts amb càncers avançats. En declaracions del passat 10 de gener al diari El País, Bertozzi el descriu com un «tallagespa» que talla els glicans que emmascaren les cèl·lules tumorals.

Semblança biogràfica

Carolyn Bertozzi en 2022.
Imatge Wikimedia Commons

Carolyn Bertozzi va néixer el 10 d’octubre de 1966 i va créixer a Lexington, ciutat molt propera a Boston, Massachusetts, Estats Units. El seu pare, William, fou professor de física al Massachusetts Institute of Technology, MIT. A casa sempre va haver un ambient científic. El pare tenia la idea de que Carolyn i les seves dues germanes farien la carrera i el doctorat al MIT amb una mescla d’orgull i promesa de matrícula gratuïta. Però Andrea, la germana gran va escollir Princeton i Carolyn va anar a Harvard, amb gran consternació del pare.

Carolyn va començar la carrera a Harvard el 1984 i va aprofitar la seva habilitat amb el teclat tocant en diferents bandes universitàries de rock. Però es va centrar en els estudis de ciències, primer biologia i després química, en la que es va llicenciar. Particularment li va agradar la química orgànica.

Per fer el doctorat va escollir la universitat de Califòrnia, Berkeley CA, on va treballar en la síntesi d’oligosacàrids, un tipus de sucres. A Berkeley va descobrir que els virus poden unir-se als sucres dins del cos, el que la va portar al que ha estat el seu principal camp d’investigació, la glicobiologia. Acabat el doctorat el 1993, va anar a la universitat de Califòrnia, San Francisco, on va treballar en la modificació de proteïnes i sucres de les parets cel·lulars, per tal que les cèl·lules acceptessin materials estranys. El 1996 va tornar a la universitat de Califòrnia, Berkeley CA com a membre de la facultat de química.

Des de l’any 2004 ha utilitzat els procediments de la química bioortogonal, ideada per ella mateixa. Després de passar per prestigiosos centres d’investigació, l’any 2015 va anar a l’institut de química de la universitat de Stanford, Califòrnia on, des d’aleshores, estudia els glicans presents a la superfície de les cèl·lules implicats en el reconeixement i la comunicació intercel·lular, que tenen a veure amb malalties com el càncer o la tuberculosi i trastorns inflamatoris com l’artritis.

Carolyn Bertozzi és lesbiana declarada obertament des dels anys 80’s. Te una dona i tres fills. Va assistir a la cerimònia del Nobel amb la seva parella, únic cas a la història del Nobel en que els dos membres de la parella fossin del mateix sexe. A l’entrevista abans citada de El País, expressa algunes opinions al respecte: creu que ha tingut més inconvenients a la seva carrera per el fet de ser dona que per ser homosexual; la societat ha canviat en els darrers anys respecte a l’homosexualitat ja que, si hagués nascut deu anys abans, no hauria pogut trobar una feina als Estats Units sent lesbiana; hi ha encara però molts països en els que estan penades les relacions sexuals entre persones del mateix sexe; a Qatar per exemple la condemnarien a mort, però estarien encantats d’utilitzar els seus fàrmacs contra el càncer.

Fonts d’informació

Aquesta entrada ha esta publicada en Dones científiques, premis nobel, química. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.