Una enzima diseñada abre una ruta más directa para fabricar moléculas usadas en investigación farmacéutica

Dos moléculas pueden estar hechas de los mismos átomos y, sin embargo, comportarse de forma distinta si sus piezas están ordenadas como imágenes especulares. Esa diferencia de forma, llamada quiralidad, es crucial en muchas reacciones químicas y también cuando se estudian posibles medicamentos. Un equipo de química desarrolló ahora una enzima capaz de fabricar selectivamente una familia de esas moléculas, las oxazolidinonas quirales, a partir de materiales de partida simples.

El trabajo, publicado en Nature, se centra en una hemoproteína: una proteína que contiene un grupo con hierro y que puede catalizar reacciones. Los investigadores la modificaron mediante evolución dirigida, un proceso que introduce y prueba sucesivas variantes de una proteína para encontrar las que realizan mejor una tarea. Con esa herramienta lograron encadenar dos transformaciones químicas y convertir alquenos poco reactivos —compuestos que contienen un enlace doble entre carbonos— en oxazolidinonas con una forma tridimensional preferida.

La dificultad no era solo formar el anillo molecular, sino decidir con precisión cuál de sus dos configuraciones especulares predominaba. Las rutas habituales para obtener estas estructuras suelen partir de compuestos que ya aportan esa asimetría. La nueva estrategia parte de alquenos no activados, una materia prima más simple, y traslada a la enzima buena parte del control sobre el resultado. El análisis computacional del equipo también relacionó algunas de las mutaciones incorporadas en la proteína con esa selectividad.

Las oxazolidinonas son una clase de estructuras que se emplea en síntesis asimétrica y en investigación para el descubrimiento de fármacos. El artículo menciona, entre otros usos posibles, andamios moleculares investigados para antibióticos contra Mycobacterium tuberculosis resistente a tratamientos. Eso no significa que el estudio haya creado un antibiótico ni que haya demostrado eficacia en pacientes: su aporte es una ruta química para preparar con mayor precisión componentes que luego podrían evaluarse en otros programas de investigación.

El resultado ilustra una idea más amplia de la biocatálisis: las enzimas no solo sirven para reproducir reacciones que ya ocurren en los seres vivos. También pueden adaptarse para resolver pasos difíciles de la química de laboratorio. Aún así, el alcance del método depende de los sustratos que tolera, de su rendimiento al escalarlo y de cómo se integre con otras etapas de síntesis. Esas pruebas determinarán si la estrategia puede pasar de una demostración experimental a una herramienta habitual para producir moléculas complejas.