Un equipo de científicos de la Universidad de Basilea ha logrado un avance significativo al modificar una enzima natural para que catalice una reacción química intrincada, abriendo nuevas vías para la producción de moléculas complejas, incluyendo productos farmacéuticos y químicos finos, de una manera más sostenible y eficiente.
Este estudio pionero, detallado en la revista Nature, fusiona la química de transferencia de hidrógeno de hidruro metálico (MHAT) con la catálisis enzimática. Esta sinergia permite la creación de moléculas tridimensionales con una configuración específica y enantiomérica única. La capacidad de generar un solo isómero, conocido como "enantioselectividad", es crucial en la industria farmacéutica, donde la forma de una molécula puede determinar su eficacia y seguridad. Los investigadores adaptaron una hemoproteína común para ejecutar reacciones MHAT dentro de su sitio activo, produciendo el isómero deseado con una precisión notable, alcanzando proporciones de hasta el 98:2 a favor de la configuración levógira sobre la dextrógira. Lograr una estereoselectividad tan alta representa un desafío considerable con los métodos químicos convencionales.
La especificidad inherente de la enzima sugiere que la optimización para diferentes materiales de partida podría requerir una ingeniería adicional del andamiaje enzimático, un enfoque iterativo de diseño y prueba fundamental para expandir la aplicabilidad de esta tecnología. Paralelamente, el equipo está investigando métodos más sostenibles para la generación de hidruros metálicos, con el objetivo de potenciar aún más la utilidad de esta transformación. Se anticipa que este avance agilizará la producción de productos químicos de alto valor, promoviendo así una síntesis química más respetuosa con el medio ambiente.
La investigación en catálisis enzimática para la síntesis asimétrica está ganando impulso, con estudios recientes demostrando el potencial de las enzimas para realizar transformaciones químicas complejas que antes solo eran posibles mediante rutas sintéticas largas y a menudo contaminantes. La capacidad de controlar la quiralidad molecular de manera eficiente es un pilar en el desarrollo de nuevos fármacos, donde la selectividad puede marcar la diferencia entre un tratamiento efectivo y uno con efectos secundarios indeseados. La Universidad de Basilea se posiciona así a la vanguardia de la química verde, ofreciendo soluciones innovadoras para los desafíos de la síntesis molecular moderna.