Ryōji Noyori: O químico que ensinou as moléculas a distinguir a sua esquerda da sua direita

Aos doze anos, num auditório público no Kobe do pós-guerra, Ryōji Noyori observou um cientista explicar como o nylon era feito a partir de quase nada, e a frase ficou gravada nele para o resto da sua vida: a química, percebeu ele, "pode criar coisas importantes a partir de quase nada". Quatro décadas depois, ele tinha construído uma molécula capaz de um tipo de criação muito mais subtil — uma que podia dizer a uma reação química qual das duas versões espelhadas de uma molécula construir, uma distinção invisível ao olho, mas crítica para a forma como um medicamento se comporta no corpo humano. Essa molécula, e a química que ela tornou possível, valeram-lhe uma parte do Prémio Nobel de 2001.

Um lar cheio de revistas

Noyori nasceu a 3 de setembro de 1938, num subúrbio de Kobe, Japão, filho de um diretor de investigação de uma empresa química cuja casa estava, segundo as suas próprias palavras, cheia de revistas científicas e amostras de produtos. Frequentou a escola secundária Nada, destacando-se em ciências e matemática enquanto praticava judo, e entrou na Universidade de Quioto em 1957. Inicialmente, inclinou-se para a física, em parte sob a influência do amigo da família e laureado com o Nobel da física Hideki Yukawa, mas a palestra sobre o nylon e o seu crescente interesse pela química de polímeros e, depois, pela química orgânica, atraíram-no para a disciplina que definiria a sua carreira. Estudou sob a orientação de Keiiti Sisido e, mais tarde, de Hitoshi Nozaki, obtendo o seu bacharelato em 1961 e um doutoramento em engenharia por Quioto em 1967. Uma passagem de pós-doutoramento em Harvard sob a orientação do químico Elias J. Corey completou a sua formação antes de regressar ao Japão.

Uma nomeação inesperada aos vinte e nove anos

Em 1968, aos vinte e nove anos, Noyori aceitou o que mais tarde descreveu como um cargo inesperado: professor associado num laboratório de química orgânica recém-criado na Universidade de Nagoya. Foi promovido a professor catedrático em 1972 e permaneceu em Nagoya durante o resto da sua carreira de investigação ativa, tornando-o num dos centros líderes mundiais em química organometálica e catálise assimétrica — o ramo da química preocupado em direcionar as reações para uma forma tridimensional específica de uma molécula em vez de uma mistura inutilizável de ambas.

BINAP e o problema da quiralidade

O problema que Noyori passou décadas a resolver é de enorme importância na medicina: muitas moléculas, incluindo a maioria dos medicamentos, existem em duas formas espelhadas, chamadas enantiómeros, que são quimicamente idênticas em quase todos os aspetos, mas podem comportar-se de forma completamente diferente dentro de um corpo vivo — uma forma de um composto pode ser terapêutica enquanto o seu gémeo espelhado é inerte ou até prejudicial. A síntese química comum tende a produzir uma mistura aproximadamente igual de ambas as formas, que depois têm de ser laboriosamente separadas. O avanço de Noyori, alcançado em 1986, foi um catalisador quiral construído em torno de uma molécula chamada BINAP, emparelhado com complexos metálicos de ruténio, que podia forçar uma reação de hidrogenação a construir predominantemente um enantiómero em vez do outro. As aplicações revelaram-se imediatamente comerciais: os seus catalisadores de ruténio-BINAP permitiram a produção de naproxeno, um medicamento anti-inflamatório comum, com 97 por cento de pureza da forma desejada, e o seu método de isomerização de aminas alílicas tornou-se a base para a produção industrial da Takasago International de cerca de 3.000 toneladas de mentol por ano com 94 por cento de pureza enantiomérica. A mesma química estendeu-se a antibióticos como a levofloxacina e à síntese de vitaminas, aminoácidos e prostaglandinas.

O Nobel e o que reconheceu

Em 2001, a Real Academia Sueca de Ciências atribuiu o Prémio Nobel da Química conjuntamente a três cientistas que trabalhavam em catálise quiral: Noyori partilhou metade do prémio com o químico americano William S. Knowles pelo seu trabalho em reações de hidrogenação catalisadas de forma quiral, enquanto K. Barry Sharpless recebeu a outra metade por reações de oxidação catalisadas de forma quiral. Juntos, o seu trabalho fundou o campo da catálise assimétrica como uma disciplina industrial, permitindo aos fabricantes construir a forma correta e segura de um medicamento diretamente, em vez de fabricar ambas as formas e descartar metade.

Do laboratório à instituição

A carreira de Noyori não parou na bancada. De 2003 a 2015, serviu como presidente do RIKEN, a maior e mais prestigiada rede de institutos de investigação científica do Japão, supervisionando um orçamento anual de cerca de 800 milhões de dólares e orientando a direção da ciência básica japonesa à escala nacional. Também presidiu ao Conselho de Reconstrução Educativa do Japão, argumentando publicamente que "a investigação é para as nações e para a humanidade, não para os próprios investigadores" e pressionando os cientistas a envolverem-se diretamente com a opinião pública e a política governamental sobre o desenvolvimento sustentável. Ao longo do caminho, acumulou uma longa lista de honras, incluindo o Prémio Wolf de Química (2001), o Prémio Arthur C. Cope (1997), a Medalha de Ouro Lomonosov (2009) e a membresia estrangeira na Royal Society (2005), juntamente com doutoramentos honorários de instituições de toda a Europa e Ásia.

Por que Ryōji é chamado de génio

O argumento a favor da genialidade aqui é preciso e químico: Noyori resolveu um problema que frustrava o campo há décadas, concebendo um catalisador suficientemente subtil para discriminar entre duas moléculas que são imagens espelhadas uma da outra — quimicamente quase idênticas, mas biologicamente mundos à parte — e suficientemente robusto para o fazer de forma fiável à escala industrial, não apenas numa única e delicada demonstração de laboratório. Essa combinação, um design molecular elegante aliado a uma utilidade comercial robusta, é invulgar; muitas descobertas premiadas em química permanecem confinadas a artigos académicos, enquanto os catalisadores de Noyori são hoje utilizados para fabricar toneladas de produtos farmacêuticos e de consumo reais. A decisão do comité Nobel de dividir o prémio em três partes, no entanto, é em si mesma um qualificador honesto: a intuição de Noyori não surgiu isoladamente, mas como parte de uma vaga mais ampla de investigação em catálise assimétrica prosseguida em paralelo por Knowles e Sharpless, cada um atacando uma parte relacionada do mesmo problema subjacente a partir de um ângulo diferente. O seu génio, então, é melhor entendido como um caso supremo de intuição química aplicada e persistência na engenharia do que como um lampejo único e isolado de originalidade — o refinamento paciente e iterativo de uma ideia molecular, BINAP, numa ferramenta em que toda uma indústria podia confiar.

Legado

Os catalisadores BINAP de Noyori permanecem ferramentas de trabalho na fabricação farmacêutica e química fina em todo o mundo, e o seu mandato à frente do RIKEN estendeu a sua influência da bancada do laboratório para a arquitetura da própria política científica japonesa — um raro legado duplo de uma única descoberta molecular e de uma instituição nacional moldada à imagem do seu inventor.