Coincidiendo con el Año Internacional de la Tabla Periódica y el centenario de la IUPAC, esta organización internacional está celebrando su Asamblea General en Paris, en la que se han analizado los nuevos retos de la Química mundial para los siguientes 100 años. Durante la Asamblea General se ha procedido a las votaciones para designar la próxima presidencia, siendo elegido Javier García para que lidere la presidencia de la Organización a partir de 2022.

Presentada su candidatura por España, por la Real Sociedad Española de Química, Garcia ha obtenido 122 votos frente a los 34 votos del candidato presentado por Tailandia. Esta es la primera vez que un español se situará al frente de la organización y será el presidente más joven en los 100 años de historia de la IUPAC.

Para Javier García, “estar al frente de un organismo de estas dimensiones y proyección es, además de un honor, una gran oportunidad para tratar de ubicar a la ciencia española en el lugar».

El profesor de la Universidad de Alicante ha sido hasta ahora miembro del Comité Ejecutivo de la IUPAC y vicepresidente de su División de Química Inorgánica que se merece”.

García le toma el relevo al Prof. Chris Brett, catedrático de química física en la universidad de Coimbra en Portugal. En palabras del profesor de la universidad de Alicante “ahora que la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada entra en su segundo centenario miramos al futuro comprometidos con la mejora de nuestra calidad de vida a través de la química y con un futuro más sostenible”

Javier García Martínez

Es catedrático de Química Inorgánica y Director del Laboratorio de Nanotecnología Molecular de la Universidad de Alicante (UA), donde ha desarrollado una extensa labor docente e investigadora en nanomateriales y en su aplicación en el sector energético.
Fundador de la empresa de base tecnológica Rive Technology, que comercializa la tecnología de catalizadores que desarrolló en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

El liderazgo científico y empresarial de Javier García ha sido reconocido con el Premio Rey Jaime I en su categoría de Nuevas Tecnologías, el Emerging Researcher Award de la American Chemical Society y el Kathryn C. Hach Award de la American Chemical Society.

Es miembro del Consejo de Tecnologías Emergentes del Foro Económico Mundial, de la Academia Joven Global y Fellow de la Royal Society of Chemistry. Desde 2019 es Presidente de la Academia Joven de España.

Unión Internacional de Química Pura y Aplicada

La IUPAC fue fundada en 1919 por químicos del mundo académico y de la industria. Durante los últimos 100 años, la Unión ha creado el lenguaje común de la química, estándares, datos verificados, mejores prácticas en química y promovido la educación de esta disciplina y la colaboración entre la universidad y la industria química.

La IUPAC es la autoridad mundial a la hora de reconocer y nombrar los elementos químicos y de ordenarlos en la tabla periódica. Durante la Guerra Fría, la IUPAC jugó en papel importante a hora de mantener el diálogo entre científicos de distintas nacionalidades.

Actualmente, la Unión mira a su nuevo centenario con el foco puesto en los Objetivos del Desarrollo Sostenible, la aplicación de la inteligencia artificial a la química y el compromiso por la diversidad.

La Dra. Frances Arnold (https://www.che.caltech.edu/faculty/arnold_f), de Caltech, se ha llevado la mitad del premio de 1 millón de dólares. La Dra. Arnold ha desarrollado una técnica llamada evolución dirigida para generar proteínas y enzimas sintéticos. Comparte el honor con George Smith (https://biology.missouri.edu/people/?person=94), actualmente profesor emérito de la Universidad de Missouri, y Gregory Winter (https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/emeritus/greg-winter), también emérito y líder de grupo en el Laboratorio de Biología Molecular (LMB) del Medical Research Council en Cambridge, UK. Smith y Winter han sido reconocidos por su trabajo en una técnica conocida como despliegue sobre fago, también en el campo de la evolución dirigida de nuevas proteínas, en particular, para la producción de anticuerpos de uso terapéutico.

El primer trabajo sobre la técnica, descrita por Smith en 1985 implica la introducción de ADN que codifica una proteína –un anticuerpo, por ejemplo- en un bacteriófago –un virus que infecta a las bacterias- El bacteriófago produce la proteína, que queda accesible sobre su superficie. Los investigadores pueden utilizar estos fagos, con proteínas específicas sobre su superficie, para estudiar su interacción con otras proteínas, con secuencias de ADN o con moléculas pequeñas.

Winter, cofundador de la compañía de biotecnología Cambridge Antibody Technology en 1989, desarrolló la técnica con el propósito de encontrar nuevas terapias. En 1993, su grupo de investigación utilizó el despliegue de fagos para aislar fragmentos de anticuerpos humanos que podrían unirse a antígenos específicos. Para obtener estos fragmentos los genes podrían expresarse en bacterias, y podrían ofrecer una «alternativa prometedora» a los métodos para la «producción de anticuerpos contra las moléculas de la superficie celular» basados en ratones.

En 2002, Adalimumab (Humira), un agente terapéutico producido por esta técnica, fue aprobado por las agencias europea y estadounidense para el tratamiento de la artritis reumatoide. En declaraciones en 2006, Winter calificó la aprobación como «el tipo de cosa de la que estoy más orgulloso». Desde entonces, la técnica se ha utilizado para aislar moléculas útiles contra enfermedades autoinmunes, diversos tipos de cáncer y bacterias como el Bacillus anthracis -la causa del ántrax-.

El Nobel concedido a Winter es el número 12 recibido por los investigadores del LMB en Cambridge. «Esta es realmente una gran historia sobre cómo la ciencia avanza desde la investigación básica hasta aquello que, en última instancia, está realmente comenzando a beneficiar a los pacientes», dice Phillip Holliger, un líder de programa en el LMB que trabajó con Winter, y añade «Creo que esa promesa se está cumpliendo, y es maravilloso verlo».

La evolución dirigida también se ha movido fuera del laboratorio a aplicaciones en diversos campos, sobre todo en la industria química. El trabajo pionero de Arnold para utilizar el principio de evolución para diseñar enzimas que realicen determinadas funciones, comenzó con una molécula llamada subtilisina E, una proteasa (enzima capaz de digerir proteínas). Arnold y su equipo utilizaron mutagénesis aleatoria para producir innumerables análogos de la enzima, luego seleccionaron aquellas con las propiedades deseadas, aplicaron sobre ellas la mutagénesis aleatoria nuevamente, y repitieron el proceso. Descrito en la revista PNAS en 1993, el equipo pudo producir una mutación de la subtilisina E 256 veces más eficiente que la natural, y a diferencia de esta, resistente además a entornos químicos agresivos. La subtilisina E y análogos se utilizan hoy en un gran número de productos de limpieza, detergentes, cosméticos, industria alimentaria, limpiadores de lentes de contacto, etc.

A lo largo de los años, Arnold ha continuado perfeccionando el método y aplicándolo a diferentes moléculas, creando incluso enzimas con funciones que no se ven en la naturaleza. Por ejemplo, en 2013, el equipo de Arnold desarrolló una enzima bacteriana modificada que puede producir ciclopropanos a través de un proceso que los organismos biológicos no habían realizado anteriormente.

La técnica se ha convertido en «muy ampliamente utilizada», comenta Lingchong You, biólogo de la Universidad de Duke, que hizo un postdoctoral con Arnold. «Se utiliza en todo tipo de disciplinas, incluyendo bioingeniería, química, biología, cuando las personas intentan usar esta técnica para optimizar una función precisa de interés en un enzima».

La evolución dirigida también ha tenido un gran efecto en la industria química, ayudando a desarrollar métodos de producción que sean más eficientes desde el punto de vista energético. En palabras de Volker Sieber, profesor de la Technische Universität München que fuese postdoctoral en el laboratorio de Arnold, «Los métodos desarrollados por Frances Arnold han sentado las bases para la producción de enzimas para una química más sostenible”.

Prof. Julio Alvarez-Builla G.
Dpto. de Química Orgánica. Universidad de Alcalá
Patrono y Consejero Científico de la Fundación GADEA por la Ciencia

Los estadounidenses Frances H. Arnold y George Smith, y el británico Gregory P. Winter, han ganado el Nobel de Química por sus descubrimientos en el área de la genética “para desarrollar proteínas que resuelven los problemas químicos de la humanidad”, según ha informado la Real Academia de las Ciencias de Suecia.

Los científicos han aprovechado el poder de los principios de la Evolución (el cambio genético y la selección) para desarrollar proteínas que aceleren reacciones químicas para el desarrollo de nuevos medicamentos o combustibles más limpios.

Arnold ha sido distinguida por su trabajo sobre la “evolución dirigida de las enzimas”, mientras que Smith y Winter han sido reconocidos por su labor en la “presentación en fagos de péptidos y anticuerpos”, una técnica para reproducir nuevos fármacos. Frances H. Arnold es la quinta mujer premiada con un Nobel de Química. La última fue Anda Yonath, en 2009. La primera, Marie Curie, en 1911, también galardonada en 1903 con el de Física.

Frances H. Arnold es la quinta mujer premiada con un Nobel de Química. La última fue Anda Yonath, en 2009. La primera, Marie Curie, en 1911, también galardonada en 1903 con el de Física.