Premio Nobel para los creadores de una técnica que reduce el impacto ambiental de la investigación química

Los científicos David W.C. MacMillan (escocés) y Benjamin List (alemán) han sido reconocidos por una nueva herramienta para la construcción de moléculas: la organocatálisis. Sus usos incluyen la investigación de nuevos productos farmacéuticos de manera que reduce el impacto en el medio ambiente.

Por:
Univision y Agencias

En la semana de los Premios Nobel este miércoles fue el turno de la Química: los científicos David W.C. MacMillan (escocés) y Benjamin List (alemán) han sido reconocidos por desarrollar una técnica para la construcción de moléculas, la organocatálisis, que hace la disciplina más ecológica.

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"Se trata de una nueva e ingeniosa herramienta. Sus usos incluyen la investigación de nuevos productos farmacéuticos y también ha contribuido a que la química sea más ecológica", indicó la Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo en su comunicado.

La academia explicó, al anunciar el premio, que los investigadores creyeron en general durante mucho tiempo que solo había dos tipos de catalizadores disponibles: metales y enzimas. Los galardonados este año desarrollaron un tercer tipo, la organocatálisis asimétrica, que se basa en pequeñas moléculas orgánicas.

"Esta técnica se ha desarrollado a una velocidad asombrosa. Usando estas reacciones, los investigadores ahora pueden construir de manera más eficiente cualquier cosa, desde nuevos productos farmacéuticos hasta moléculas que pueden capturar la luz en las células solares", agregó la academia sueca.

List (Fráncfort, Alemania, 1968), se preguntó si realmente se necesitaba una enzima completa para obtener un catalizador. Para ello probó si un aminoácido llamado prolina podría catalizar una reacción química. "Funcionó de manera brillante", constataron los miembros de la academia.

MacMillan (Bellshill, Reino Unido, 1968) por su parte, trabajó con catalizadores metálicos que se destruían fácilmente con la humedad. Se preguntó si podría desarrollar un tipo de catalizador más duradero utilizando moléculas orgánicas simples. Uno de estos demostró ser excelente en catálisis asimétrica.

Van 7 Premios Nobel, todos para hombres

Entre los candidatos que se barajaban para recibir el Nobel de Química este año estaban la secuenciación de nueva generación de ADN, los nanocristales o los pioneros de las vacunas ARN mensajero contra el covid-19, que también se sopesaban para obtener el de Medicina pero no fue así.

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El Nobel de Química en 2020 fue para las científicas Emmanuelle Charpientier y Jennifer Doudna por reescribir el "código de la vida" y "el desarrollo de un método para la edición del genoma".

El premio al británico MacMillan y al alemán List es el último entre los galardones científicos de la ronda de los Nobel, tras haberse revelado el lunes el de Medicina y el martes, el de Física. Hasta ahora nobeles han recaído este año solo en hombres, siete en total.

Los anuncios de los premios Nobel continuarán el jueves con el de Literatura, el viernes se conocerá el de la Paz y el lunes próximo el de Economía.

Fue Paul Langerhans (foto), un joven patólogo y biólogo alemán, a quien se le atribuyen los primeros pasos en el descubrimiento de lo que más tarde sería la insulina. 
<b>Langerhans describió por primera vez en 1869 unos 'parches' en la función endocrina del páncreas. </b>Langerhans desconocía, sin embargo, cuál era la función de esos 'islotes'.
Cada uno de estos parches (llamados islotes) contiene células beta, alfa y delta que son responsables de la secreción de hormonas pancreáticas. 
<a href="https://www.britannica.com/science/islets-of-Langerhans#ref196868" target="_blank">Las células beta secretan insulina</a>, hormona crucial en la regulación del metabolismo de la glucosa. En la foto, ampliación de un islote de Langerhans, esas células diferenciadas del páncreas. 
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Joseph Von Mering (en la foto) y Oskar Minkovsky, dos investigadores también alemanes, realizaron 
<a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4707300/" target="_blank">una serie de experimentos en páncreas de perros</a> en 1889 y descubrieron que cumplía una función importante en la regulación de la glucosa.
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Nicolae Paulescu, fisiólogo rumano quien es famoso también por sus escritos antisemitas, trabajó en París con el doctor francés Étienne Lancereaux, un pionero en el estudio de la diabetes y el páncreas. 
<b>Hasta 1916 estudió e identificó la sustancia que Minkowski y von Mering habían señalado como probable tratamiento para la diabetes. </b>Paulescu logró parcialmente obtener la sustancia llamada entonces "pancreína" y 
<a href="https://www.britannica.com/biography/Nicolas-C-Paulescu" target="_blank">notó en sus experimentos que los niveles de glucosa se normalizaban</a> cuando era aplicada en perros. Fue llamado al ejército en plena Primera Guerra Mundial y publicó sus trabajos sino hasta 1921.
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Al otro lado del mundo, una persona clave: 
<b><a href="https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1923/banting/biographical/" target="_blank">el doctor canadiense Frederick Banting </a></b>quien avanzaba en una investigación sobre la que se llamaría insulina. En 1919, Banting regresó de la guerra a Canadá. Se especializó en investigación de la diabetes y
<b> ya sabía por trabajos previos de otros expertos que era causada por la falta de una hormona secretada por los islotes de Langerhans en el páncreas. </b>Edward Schafer, fisiólogo inglés 'padre' de la endocrinología, había acuñado a esa hormona 
<b>el nombre insulina (que deriva de ínsula, por los islotes), señala la fundación Nobel. </b>
La insulina controlaba el metabolismo del azúcar, por lo que su escasez da como resultado la acumulación de azúcar en la sangre. La Fundación Nobel detalla que Banting (foto) sabía que una ligadura del conducto pancreático ayudaba a destruir células que secretan tripsina, y que 
<b>eso evitaría la destrucción de los islotes y también de la insulina. </b>
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Para avanzar por ese camino de investigación, comentó su idea a 
<a href="https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1923/macleod/biographical/" target="_blank">John J.R. Macleod</a> (foto), profesor de fisiología de la Universidad de Toronto, institución que les facilit´´o las instalaciones para experimentar. 
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Para colaborar en el experimento de Banting fue asigando Charles Best (foto), entonces estudiante de medicina. 
<b>Banting y Best comenzaron el trabajo en 1921 que conduciría al descubrimiento de la insulina. </b>
Según detalla la Universidad de Toronto, que cuenta con el archivo más detallado sobre la historia de la insulina, 
<b><a href="https://insulin.library.utoronto.ca/about/timeline" target="_blank">el 30 de julio de 1921 inyectaron por primera vez la sustancia purificada en un perro diabético</a></b> 
<b> y descubrieron que reducía los niveles de glucosa en sangre. </b>En la foto, Charles Best y Frederick Banting en la universidad con uno de los perros diabéticos con los que trabajaron. 
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El equipo de Toronto, avanzaba en la separación del principio activo de la sustancia pancreática. Al otro lado del mundo, Paulescu había logrado separar en sus experimentos la sustancia pero no había logrado purificarla. Eso sí lo logró el equipo canadiense gracias al trabajo del químico James Collip (en la foto) y Macleod. 
<b>En diciembre de 1921, Collip se unió al esfuerzo por purificar el extracto pancreático.</b>
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Collip hizo varias contribuciones valiosas al desarrollo de la insulina, entre 
<b>ellas lograr observar y prevenir el 'shock de insulina'</b> (una hipoglucemia en diabéticos que puede causarse por exceso de insulina) 
<b>y fue el primero en producir una forma de extracto pancreático lo suficientemente puro como para inyectarlo en un paciente humano. </b>
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Charles Best (foto). En un recuento de la Universidad de Toronto, detalla que los expertos realizan su primera prueba con ese extracto pancreático en un humano 
<b>el 20 de diciembre de 1921: el doctor Joseph Gilchrist, amigo de Banting, recibe una dosis vía oral y no se ven resultados. </b>
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El laboratorio en la Universidad de Toronto donde se desarrolló la insulina. El equipo de Toronto publica entre tanto sus trabajos. No está claro si Paulescu conocía esta investigación, o viceversa, ya que en Rumania, este solicitó una patente sobre la sustancia que llamó pancreína.
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<b>El 11 de enero de 1922 se administra la primera inyección a un paciente hospitalizado: Leonard Thompson, entonces de 14 años e ingresado en el Hospital General de Toronto.</b> No tienen éxito en la primera prueba. 
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<br>Pero en un segundo tratamiento, aplicado el 23 de enero de 1922 con la sustancia purificada lograda por Collip, el paciente logra mejorías. 
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En mayo de 1922, por primera vez los invesigadores llaman en público "insulina". 
<b>En ese mismo año, GHA Clowes, directivo del laboratorio Eli Lilly había escuchado con interés al equipo canadiense</b> en la conferencia anual de la 
<i>American Physiological Society</i> y se acerca a los investigadores para buscar un modo de producción a gran escala. 
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<br>En la foto, Jim Havens, 
<b>paciente diabético de 22 años de Rochester (NY) que es el primero en recibirla en Estados Unidos, el 22 de mayo de 1922.</b>
En la imagen, una destilería de insulina de principios del siglo XX. 
<a href="https://insulin.library.utoronto.ca/about/collip" target="_blank">Collip no registró su fórmula de purificación de insulina</a> y para marzo de 1922 perdió la capacidad de producir un extracto de insulina purificada. Aunque la purificación se logró nuevamente, el grupo de Toronto no logró resolver los problemas de la fabricación a gran escala. Dos meses después, Macleod inició negociaciones con Eli Lilly. 
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<br>El laboratorio Eli Lilly logra desarrollar en 1922 un sistema de producción. Más tarde ese año, también se otorgan patentes para la fabricación de insulina en Gran Bretaña al Medical Research Council y en Dinamarca a August Krogh.
El trabajo del 'milagroso' remedio contra la diabetes les vale a los expertos el Premio Nobel de 1923. El reconocimiento fue otorgado conjuntamente a Frederick Grant Banting y John James Rickard Macleod por el descubrimiento de la insulina", señala la Fundación Nobel.
¿Y qué sucedió con Best y Collip? 
<a href="https://insulin.library.utoronto.ca/islandora/object/insulin%3AC10167" target="_blank">Macleod anunció que compartiría su premio</a> que entonces fue de $20,000 con Collip y Banting, a su vez, comparte su premio con Best. 
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En 1923 la insulina comienza a estar disponible comercialmente en Reino Unido, Canadá y EEUU. Para 1926, ya está disponible o patentada en al menos 44 países.
Best y Banting, en una foto de1924. "El descubrimiento y desarrollo de la insulina en la Universidad de Toronto es uno de los avances más importantes en la historia de la medicina", señala a 
<b>Univision Noticias</b> una portavoz de la Biblioteca Thomas Fisher de la Universidad de Toronto, uno de los centros de archivos sobre el descubrimiento de la insulina más vastos del mundo. 
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<br>"En ese verano de 1921, un equipo de científicos aisló por primera vez la hormona que salva vidas, la insulina. Al hacerlo, Banting, Best, Collip y Macleod lograron un gran avance en el tratamiento de la diabetes. Este extraordinario descubrimiento ha salvado la vida de millones de personas que padecen diabetes en todo el mundo", añadió.
En las décadas siguientes, 
<a href="https://www.diabetes.org/blog/history-wonderful-thing-we-call-insulin" target="_blank">los fabricantes desarrollaron una variedad de insulinas de acción más lenta</a>, señala la Asociación Americana de Diabetes. La primera de ellas fue introducida por Novo Nordisk en 1936.
En la foto, una joven diabética en los años 50. La insulina de ganado vacuno y porcino se usó durante muchos años para tratar la diabetes y salvó millones de vidas pero tenía el problema de generar reacciones alérgicas en muchos pacientes.
En la foto se ve un prototipo de bomba de insulina de 1986. 
<b>La primera insulina "humana" sintética modificada genéticamente se produjo en 1978 utilizando la bacteria E. coli para producirla,</b> indica la Asociación Americana de Diabetes. 
<b>Eli Lilly comenzó a comercializar en 1982 la primera insulina humana biosintética, </b>marca Humulin.
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Judith Garcia, una joven de 19 años, se inyecta insulina. Esta sustancia ahora se comercializa en diferentes formas: hay insulinas idénticas a la que el cuerpo produce, insulinas rápidas, lentas. 
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<br>Como indica la Asociación Americana de Diabetes, puede que la insulina no sea una cura para la diabetes, pero es literalmente un salvavidas.
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Una foto de un niño de 5 años que padece diabetes tipo 1. "La insulina ha mejorado drásticamente desde que se descubrió por primera vez hace un siglo en 1921, pero aún queda mucho por hacer para garantizar un acceso equitativo a la atención de la diabetes, medicamentos y programas de apoyo en todo el mundo", dijo en un comunicado enviado a 
<b><a href="https://www.univision.com/noticias" target="_blank">Univision Noticias</a></b>, Mike Mason, presidente de Lilly Diabetes.
El número de personas con diabetes en el mundo aumentó de 108 millones en 1980 a 422 millones en 2014, según la 
<a href="https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/diabetes" target="_blank">Organización Mundial de la Salud (OMS).</a> Es una de las principales causas de ceguera y amputación de miembros inferiores y la prevalencia ha aumentado más en países de ingresos bajos y medios que en los países de ingresos altos. 
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<br>Dieta saludable, actividad física, peso corporal normal y evitar el tabaco son formas de prevenir o retrasar la diabetes tipo 2, señala la OMS. En 2019, se estima que 1,5 millones de muertes fueron causadas directamente por esta enfermedad. Desde hace 100 años, la insulina ha logrado alargar la vida de quienes padecen diabetes. 
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Fue Paul Langerhans (foto), un joven patólogo y biólogo alemán, a quien se le atribuyen los primeros pasos en el descubrimiento de lo que más tarde sería la insulina. Langerhans describió por primera vez en 1869 unos 'parches' en la función endocrina del páncreas. Langerhans desconocía, sin embargo, cuál era la función de esos 'islotes'.
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