Los Premios Nobel 2021 en Ciencia

La primera semana del mes de octubre de cada año es esperada con gran expectativa por la comunidad científica y cultural internacional. ¿La razón? En ella se anuncian los prestigiosos Premios Nobel de ese año, en el siguiente orden: lunes, Medicina o Fisiología; martes, Física; miércoles, Química; jueves, Literatura; viernes, Paz; lunes siguiente, Economía. Salvo este último, los premios se instituyeron en 1895 como última voluntad de Alfred Nobel, industrial sueco, para reconocer anualmente a personas o instituciones que hayan llevado a cabo investigaciones, descubrimientos o contribuciones notables a la humanidad en el año anterior o en el transcurso de sus actividades. Comenzaron a entregarse en 1901. A partir de 1968 se estableció también el Premio de Ciencias Económicas del Banco de Suecia en Memoria de Alfred Nobel, comúnmente llamado Premio Nobel de Economía.

Por decisión de Nobel, el de Paz es elegido por el Comité Noruego del Nobel y se entrega en Oslo. La Real Academia de las Ciencias de Suecia es la encargada de seleccionar a los ganadores de los premios en Física, Química y Economía. La Asamblea del Nobel del Instituto Karolinska elige al ganador de Medicina y la Academia Sueca nombra al de Literatura. Estos 5 premios son entregados en Estocolmo. Las ceremonias en ambas ciudades tienen lugar el 10 de diciembre de cada año, en conmemoración del aniversario de fallecimiento de Alfred Nobel y son presididas por los respectivos reyes de Suecia y Noruega.

PREMIO NOBEL EN MEDICINA O FISIOLOGÍA 2021

Nuestra capacidad para sentir calor, frío, tacto es esencial para la sobrevivencia e interacción con el mundo a nuestro alrededor. Alejarnos de una llama, cubrirnos en el frío, abrazar a los hijos, son todas percepciones de dolor o placer según sea el caso, que nos ubican en el ambiente que nos rodea, a través de estímulos mecánicos o térmicos externos convertidos en impulsos eléctricos en el sistema nervioso. Entender cómo se disparan tales impulsos nerviosos fue tema de trabajo de los ganadores del Premio Nobel en Medicina o Fisiología 2021, según me cuenta Horacio Vanegas, neurofisiólogo venezolano, estudioso en el tema del dolor.

Efectivamente, David Julius (Universidad de California, San Francisco, USA) y Ardem Patapoutian (Scripps Research, La Jolla, California, USA) fueron galardonados por sus descubrimientos de receptores para temperatura y estimulación mecánica (tacto), respectivamente. En cada caso, los investigadores identificaron genes que codificaban para unas proteínas específicas que cumplían funciones de canales de iones, esto es, estructuras ubicadas en las membranas celulares, que al construir poros permiten el flujo de iones para hacer la función requerida: diferencias de temperatura inducen señales eléctricas de alerta en el sistema nervioso (Julius) y la aplicación de presión estimula señales similares (Patapoutian). Estos conocimientos se están usando para desarrollar tratamientos para una amplia variedad de patologías, por ejemplo, el dolor crónico asociado a la artritis.

PREMIO NOBEL EN FÍSICA 2021

Syukuro Manabe (Princeton University, New Jersey, USA), Klaus Hasselmann (Potsdam Institute for Climate Impact Research, Alemania) y Giorgio Parisi (Sapienza Università di Roma, Italia) fueron los ganadores del Nobel de Física 2021, “por sus contribuciones fundamentales para nuestra comprensión de los sistemas físicos complejos”, una disciplina que según Mario Cosenza, destacado investigador venezolano en el campo del caos y sistemas complejos, se encuentra en contextos muy diversos, tales como en sistemas físicos, biológicos, químicos, mecánicos, económicos y sociales. Y también en modelos climáticos, como lo demuestran los galardonados de hoy.

Manabe y Hasselmann sentaron las bases para entender la compleja interacción entre clima y humanos, a partir de las demostraciones de Manabe en la década de 1960 cuando desarrolló modelos físicos del clima terrestre, a partir de relacionar el aumento de los niveles de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera con el incremento de las temperaturas. Una década más tarde, Hasselmann creó el modelado físico del clima de la Tierra que permitió predecir la influencia de la huella humana en el cambio climático. Parisi, mientras tanto, ha sido reconocido por sus aportes a la teoría de los materiales desordenados y los procesos aleatorios, de los cuales el clima es en sí mismo un sistema complejo.

Es estimulante saber que los modelos climáticos y de calentamiento global actualmente en uso, producto de las investigaciones de los galardonados de hoy, están basados sólidamente en principios físicos probados.

PREMIO NOBEL EN QUÍMICA 2021

Construir moléculas es un proceso complicado. Para facilitarlo, los químicos desde hace muchas décadas usan sustancias llamadas catalizadores cuya función es la de acelerar reacciones químicas, sin que queden rastros de ellos en el producto final. Me comenta Mireya Goldwasser, investigadora venezolana en el campo de la catálisis, que el 95% o más de los procesos en las industrias petrolera, farmacéutica y otras, usan catalizadores en sus procesos de síntesis.

Un problema en esos procesos es la posibilidad frecuente de síntesis de compuestos con estructuras que son imágenes especulares una de otra, es decir, como imágenes en un espejo o como nuestras dos manos (trate de calzar un guante derecho en su mano izquierda), y con propiedades diferentes, que en algún caso puede llegar al extremo de ser beneficiosa en una de las formas y tóxica en la otra.

David MacMillan (Princeton University, New Jersey,USA) y Benjamin List (Max Planck Institute for Coal Research, Mülheim, Alemania), han ganado el Premio Nobel en Química 2021 por descubrir nuevas formas seguras de sintetizar moléculas con una u otra orientación, a través de un proceso sencillo definido como organocatálisis asimétrica.

Tales organocatalizadores son muy eficientes en producir moléculas con una orientación tridimensional particular, permitiendo la manufactura de drogas seguras y efectivas, en procesos más baratos y verdes. Desde su descubrimiento a inicios de este siglo, la química medicinal se ha transformado para dar paso a la síntesis de miles de sustancias, muchas de ellas aplicables al tratamiento de un amplio rango de enfermedades, incluyendo cáncer, diabetes, HIV y otras.

Esta ha sido la cosecha de premios Nobel 2021 en ciencias. Si algo hay que lamentar es la ausencia de mujeres en este recuento. Queda ahora esperar la ceremonia de gala de entrega de los premios el 10 de diciembre próximo, asistir a los discursos que los galardonados darán y disfrutar también de los otros tres premios concedidos: Literatura, Paz (con la única mujer premiada, María Ressa) y Economía.