Ryōji Noyori: El químico que enseñó a las moléculas a distinguir su izquierda de su derecha

A los doce años, en un auditorio público en la Kobe de la posguerra, Ryōji Noyori observó a un científico explicar cómo se fabricaba nailon casi de la nada, y la frase le marcó de por vida: la química, comprendió, "puede crear cosas importantes a partir de casi nada". Cuatro décadas después, había construido una molécula capaz de un tipo de creación mucho más sutil: una que podía indicar a una reacción química cuál de las dos versiones especulares de una molécula construir, una distinción invisible al ojo pero crítica para el comportamiento de un fármaco en el cuerpo humano. Esa molécula, y la química que hizo posible, le valieron una parte del Premio Nobel de 2001.

Un hogar lleno de revistas

Noyori nació el 3 de septiembre de 1938 en un suburbio de Kobe, Japón, hijo de un director de investigación de una empresa química cuya casa estaba, según sus propias palabras, llena de revistas científicas y muestras de productos. Asistió a la escuela secundaria Nada, donde destacó en ciencias y matemáticas mientras practicaba judo, e ingresó en la Universidad de Kioto en 1957. Inicialmente se inclinó por la física, en parte bajo la influencia del amigo de la familia y premio Nobel de física Hideki Yukawa, pero la conferencia sobre el nailon y su creciente interés por la química de polímeros y luego la química orgánica le atrajeron hacia la disciplina que definiría su carrera. Estudió con Keiiti Sisido y, más tarde, con Hitoshi Nozaki, obteniendo su licenciatura en 1961 y un doctorado en ingeniería por Kioto en 1967. Una estancia posdoctoral en Harvard con el químico Elias J. Corey completó su formación antes de regresar a Japón.

Un nombramiento inesperado a los veintinueve años

En 1968, a los veintinueve años, Noyori aceptó lo que más tarde describió como un puesto inesperado: profesor asociado en un laboratorio de química orgánica recién creado en la Universidad de Nagoya. Fue ascendido a profesor titular en 1972 y permaneció en Nagoya durante el resto de su carrera investigadora activa, convirtiéndolo en uno de los centros líderes mundiales en química organometálica y catálisis asimétrica, la rama de la química dedicada a dirigir las reacciones hacia una forma tridimensional específica de una molécula en lugar de una mezcla inutilizable de ambas.

BINAP y el problema de la quiralidad

El problema que Noyori pasó décadas resolviendo es de enorme importancia en medicina: muchas moléculas, incluidos la mayoría de los fármacos, existen en dos formas especulares, llamadas enantiómeros, que son químicamente idénticas en casi todos los aspectos pero pueden comportarse de forma completamente distinta dentro de un cuerpo vivo; una forma de un compuesto puede ser terapéutica mientras que su gemelo especular es inerte o incluso perjudicial. La síntesis química ordinaria tiende a producir una mezcla aproximadamente igual de ambas formas, que luego deben separarse laboriosamente. El avance de Noyori, logrado en 1986, fue un catalizador quiral construido alrededor de una molécula llamada BINAP, emparejado con complejos metálicos de rutenio, que podía forzar una reacción de hidrogenación para construir mayoritariamente un enantiómero en lugar del otro. Las aplicaciones resultaron comercialmente inmediatas: sus catalizadores de rutenio-BINAP permitieron la producción de naproxeno, un fármaco antiinflamatorio común, con un 97 por ciento de pureza de la forma deseada, y su método de isomerización de aminas alílicas se convirtió en la base para la producción industrial de Takasago International de unas 3.000 toneladas de mentol al año con un 94 por ciento de pureza enantiomérica. La misma química se extendió a antibióticos como la levofloxacina y a la síntesis de vitaminas, aminoácidos y prostaglandinas.

El Nobel y lo que reconoció

En 2001, la Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el Premio Nobel de Química conjuntamente a tres científicos que trabajaban en catálisis quiral: Noyori compartió la mitad del premio con el químico estadounidense William S. Knowles por su trabajo en reacciones de hidrogenación catalizadas de forma quiral, mientras que K. Barry Sharpless recibió la otra mitad por reacciones de oxidación catalizadas de forma quiral. Juntos, su trabajo fundó el campo de la catálisis asimétrica como disciplina industrial, permitiendo a los fabricantes construir la forma correcta y segura de un fármaco directamente en lugar de fabricar ambas formas y descartar la mitad.

Del laboratorio a la institución

La carrera de Noyori no se detuvo en el banco de trabajo. De 2003 a 2015 fue presidente de RIKEN, la red de institutos de investigación científica más grande y prestigiosa de Japón, supervisando un presupuesto anual de aproximadamente 800 millones de dólares y dirigiendo la dirección de la ciencia básica japonesa a escala nacional. También presidió el Consejo de Reconstrucción Educativa de Japón, argumentando públicamente que "la investigación es para las naciones y la humanidad, no para los propios investigadores" e instando a los científicos a participar directamente en la opinión pública y la política gubernamental sobre el desarrollo sostenible. A lo largo del camino, acumuló una larga lista de honores, incluido el Premio Wolf de Química (2001), el Premio Arthur C. Cope (1997), la Medalla de Oro Lomonósov (2009) y la membresía extranjera en la Royal Society (2005), junto con doctorados honorarios de instituciones de toda Europa y Asia.

Por qué se llama genio a Ryōji

El argumento a favor de su genialidad es preciso y químico: Noyori resolvió un problema que había frustrado al campo durante décadas, diseñando un catalizador lo suficientemente sutil como para discriminar entre dos moléculas que son imágenes especulares la una de la otra —químicamente casi idénticas, pero biológicamente mundos aparte— y lo suficientemente robusto como para hacerlo de forma fiable a escala industrial, no solo en una única y delicada demostración de laboratorio. Esa combinación, un diseño molecular elegante junto con una utilidad comercial robusta, es inusual; muchos descubrimientos premiados en química permanecen confinados a artículos académicos, mientras que los catalizadores de Noyori se utilizan hoy en día para fabricar toneladas de productos farmacéuticos y de consumo reales. La decisión del comité Nobel de dividir el premio en tres partes, sin embargo, es en sí misma un calificador honesto: la intuición de Noyori no surgió de forma aislada, sino como parte de una ola más amplia de investigación en catálisis asimétrica perseguida en paralelo por Knowles y Sharpless, cada uno atacando una parte relacionada del mismo problema subyacente desde un ángulo diferente. Su genio, entonces, se entiende mejor como un caso supremo de intuición química aplicada y persistencia en la ingeniería más que como un destello único y aislado de originalidad: el refinamiento paciente e iterativo de una idea molecular, BINAP, en una herramienta en la que toda una industria podía confiar.

Legado

Los catalizadores BINAP de Noyori siguen siendo herramientas fundamentales en la fabricación de productos farmacéuticos y químicos finos en todo el mundo, y su mandato al frente de RIKEN extendió su influencia desde el banco de laboratorio hasta la arquitectura de la política científica japonesa: un raro doble legado de un único descubrimiento molecular y una institución nacional moldeada a imagen y semejanza de su inventor.