Carolyn Bertozzi, Nobel de química 2022

Carolyn Bertozzi es una de las científicas más destacadas del momento. Este artículo la quiere mostrar como representante de las mujeres científicas y ejemplo para las jóvenes y niñas el día 11 de febrero, Día de la Mujer y la Niña en la Ciencia 2023.

Química click

Carolyn R. Bertozzi, Stanford University, CA, USA, fue la ganadora del premio Nobel de Química 2022, junto con K. Barry Sharpless, Scripps Research, La Jolla, CA, USA y Morten Meldal, University of Copenhagen, Denmark, por «el desarrollo de la química click y la química bioortogonal».

Química click es una nueva manera de llevar a cabo reacciones químicas, desarrollada inicialmente por Sharpless y Meldal, en las que unas pequeñas moléculas permiten la unión de otras mayores, como las biomoléculas. Ver artículo Química click en este mismo blog. Carolyn Bertozzi da un paso más y adecúa la química click a reacciones que tienen lugar dentro de los seres vivos, pero sin interferir en los procesos bioquímicos naturales. Bertozzi llama a sus procedimientos química bioortogonal.

Bertozzi estaba interesada, desde el principio de los 1990’s, en «mapear» los glicanos, un tipo de azúcares que juegan un papel en muchos procesos biológicos, como las infecciones víricas o la actuación del sistema inmune. Pensaba que poder seguir la posición de los glicanos en la superficie de las células o de las proteínas, daría información clave para tratar determinadas enfermedades. Para ello debería añadir a los glicanos alguna pequeña molécula que no interfiriera en sus funciones en el interior de la célula. Entre 1997 y 2000, Bertozzi modificó una reacción bien conocida, la reacción de Staudinger, para añadir una azida (grupo de 3 átomos de nitrógeno) a los glicanos. La azida no interfiere con los procesos celulares.

En la misma época, se empezaba a extender la idea de la química click de Meldal y Sharpless, por lo que Bertozzi sabía que la azida podía reaccionar fácilmente con un grupo alquino (grupo de 2 átomos de carbono con un triple enlace), mediante una reacción click. El problema era que la reacción debía ser catalizada por iones cobre y esto la hacía inviable en el interior de los seres vivos, por la toxicidad de los metales. Investigando en la literatura científica, Bertozzi encontró que, en 1961, se había descrito una reacción entre una azida y un alquino situado dentro de un anillo, una estructura cíclica, que se producía espontáneamente, casi en forma explosiva, sin ningún catalizador. Ya tenía la forma de hacer reaccionar la azida de los glicanos cuando estaban en el exterior de las células y, por tanto, marcar la posición de los glicanos.

En su laboratorio probó que la reacción clic entre la azida añadida a los glicanos y un alquino dentro de un anillo se producía espontáneamente, sin necesidad de catalizador y que no interfería con los sistemas biológicos. Denominó esta reacción bioortogonal, abriendo el camino para otras reacciones similares que no interfirieran en los procesos celulares. El resultado lo publicó en 2004. Desde entonces, Bertozzi y otros muchos investigadores han utilizado esta reacción para explorar cómo las biomoléculas interactúan con la célula y para estudiar cómo se desarrollan algunas enfermedades.

Bertozzi ha focalizado su investigación en los glicanos que se sitúan en la superficie de las células cancerosas, enmascarándolas y protegiéndolas de la acción del sistema inmune del cuerpo. Para bloquear esta protección ha preparado, a través de la empresa Palleon Pharmaceuticals, creada por ella, un fármaco que es un anticuerpo específico de glicanos que se une a las enzimas que descomponen los glicanos de la superficie de las células tumorales. Este fármaco está ahora, 2023, en fase de pruebas clínicas en enfermos con cánceres avanzados. En declaraciones del pasado 10 de enero al diario El País, Bertozzi lo describe como un «cortacésped» que corta a los glicanos que enmascaran las células tumorales.

Semblanza biográfica

Carolyn Bertozzi en 2022.
Imagen Wikimedia Commons

Carolyn Bertozzi nació el 10 de octubre de 1966 y creció en Lexington, ciudad muy cercana a Boston, Massachusetts, Estados Unidos. Su padre, William, fue profesor de física en el Massachusetts Institute of Technology, MIT. En casa siempre hubo un ambiente científico. El padre tenía la idea de que Carolyn y sus dos hermanas harían la carrera y el doctorado en el MIT con una mezcla de orgullo y la promesa de matrícula gratuita. Pero Andrea, la hermana mayor escogió Princeton y Carolyn fue a Harvard, con gran consternación del padre.

Carolyn comenzó su carrera en Harvard en 1984 y aprovechó su habilidad con el teclado tocando en diferentes bandas universitarias de rock. Pero se centró en los estudios de ciencias, primero biología y después química, en la que se licenció. Particularmente le gustó la química orgánica.

Para realizar el doctorado escogió la universidad de California, Berkeley CA, donde trabajó en la síntesis de oligosacáridos, un tipo de azúcares. En Berkeley descubrió que los virus pueden unirse a los azúcares dentro del cuerpo, lo que le llevó a lo que ha sido su principal campo de investigación, la glicobiología. Terminado el doctorado en 1993, fue a la universidad de California, San Francisco, donde trabajó en la modificación de proteínas y azúcares de las paredes celulares, para que las células aceptaran materiales extraños. En 1996 regresó a la universidad de California, Berkeley CA como miembro de la facultad de química.

Desde 2004 ha utilizado los procedimientos de la química bioortogonal, ideada por ella misma. Tras pasar por prestigiosos centros de investigación, desde 2015 es miembro del instituto de química de la universidad de Stanford, California, donde estudia los glicanos presentes en la superficie de las células implicados en el reconocimiento y comunicación intercelular, que tienen que ver con enfermedades como el cáncer o la tuberculosis y trastornos inflamatorios como la artritis.

Carolyn Bertozzi es lesbiana declarada abiertamente desde los años 80’s. Tiene una mujer y tres hijos. Asistió a la ceremonia del Nobel con su pareja, único caso en la historia del Nobel en que los dos miembros de la pareja fueran del mismo sexo. En la entrevista antes citada de El País, expresa algunas opiniones al respecto: cree que ha tenido más inconvenientes en su carrera por ser mujer que por ser homosexual; la sociedad ha cambiado en los últimos años respecto a la homosexualidad ya que, de haber nacido diez años antes, no habría podido encontrar un trabajo en Estados Unidos siendo lesbiana; hay todavía muchos países en los que están penadas las relaciones sexuales entre personas del mismo sexo; en Qatar por ejemplo la condenarían a muerte, pero estarían encantados de utilizar sus fármacos contra el cáncer.

Fuentes de información

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