Moléculas en versión 2.0

Conocer cómo funcionan los procesos y reacciones químicas parecía relegado a los laboratorios, a un grupo de científicos que, entre probetas y pipetas, combinaban diferentes átomos para saber qué consecuencias tenían cada una de las nuevas fórmulas o cómo la combinación de diferentes compuestos puede crear otros nuevos. Sin embargo, a principios de los 70, un equipo de químicos liderado por Martin Karplus, un austriaco asentado en Estados Unidos, comenzó a desarrollar programas informáticos que podían simular reacciones químicas con la ayuda de otra rama de la ciencia: la Física Cuántica. A estos pioneros se sumarían, poco más tarde, dos investigadores más. Un científico israelí, Ariel Warshel,y el joven Michael Levitt, otro recién doctorado, que ya habían comenzado a dar los primeros pasos a la hora de recrear todo tipo de moléculas en ceros y unos –el lenguaje de los ordenadores–. «Hoy los ordenadores son una herramienta tan importante para la Química como los tubos de ensayo», aseguró ayer el portavoz de la Real Academia sueca de Ciencias. Así explicaban el porqué del Nobel de Química 2013 que les han otorgado a Karplus, Warshel y Levitt. «Han demostrado que es posible crear un mapa que explique los misterios de la Química a través de la informática», añadieron desde Estocolmo. No es sencillo explicar cada uno de los pocesos que se generan en un cuerpo humano, de ahí el valor de programas informáticos que se han convertido en fabulosos aliados de los químicos. Al igual que se simulan por ordenador los escenarios complejos de una película, como los efectos especiales. La recién estrenada «Gravity» es un ejemplo de ello. No podría simularse la inmensidad del espacio y lo que allí ocurre si no fuera por los PC. Con las fórmulas químicas ocurre algo similar. «Uno de los cambios importantes que han promovido los tres galardonados es la capacidad de comprender, gracias a los modelos informáticos, las transformaciones de las moléculas, estudiar a fondo las interacciones biológicas», sostiene Ángel Messeguer, investigador del CSIC del Instituto de investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona y que se reconoce como «usuario de la Química computacional».

Los cálculos que se consiguen gracias a la potencia de un ordenador actual permiten predecir cómo van a comportarse las reacciones. Los diferentes colores que aparecen en un tubo de ensayo también se pueden reproducir en la pantalla de un ordenador, ya que, permiten el diseño de moléculas más precisas. Aunque de lo que estamos hablando se ciñe a la ciencia básica, los estudios computacionales permiten hacer un primer cribado, descartar compuestos que se pensaban que podrían ser útiles en la elaboración de un nuevo fármaco o a la hora de intentar entender cómo los gasos son responsables del calentamiento de la Tierra. Aunque aún no se pueden eludir las pruebas in vitro, ni nos podemos saltar las fases clínicas que debe superar un fármaco, esta primera selección es un primer gran paso. «Es una herramienta valiosa porque ahorra exploraciones, la experimentación y se anticipa. Nos ayuda en todos los procesos en los que se produce algún tipo de transformación», añade Messeguer.

Hace sólo unos años, uno de los premiados, Michael Levitt, explicaba desde su laboratorio en la Universidad de Stanford el importante papel que juegan los ordenadores: «Si tienes un número de átomos sentados en puntos específicos y conoces un poco sobre las fuerzas que se crean entre ellos, puedes crear simulaciones en ordenador que predigan cómo se van a mover». Eso sí, insistía en la necesidad de contar «con conocimientos previos de Biología y algo de intuición para dirimir entre los resultados válidos y los que no lo son».