Toda la vida en la Tierra pudo empezar por un diminuto desequilibrio entre moléculas espejo: por qué ese hallazgo mereció el Nobel de Química 2026

El Premio Nobel de Química 2026 fue otorgado al francés Henri Kagan y al japonés Kenso Soai. Los científicos fueron premiados por descubrimientos que explican cómo una ventaja casi imperceptible de una forma espacial de las moléculas puede amplificarse muchas veces. Los trabajos de los laureados son importantes tanto para la química moderna como para una cuestión más fundamental: por qué las moléculas de los seres vivos casi siempre prefieren una de las dos configuraciones posibles.

En el centro de esta historia está la quiralidad. Algunas moléculas con el mismo conjunto de átomos y los mismos enlaces químicos pueden tener dos estructuras espaciales diferentes. A esas variantes se les llama enantiómeros. Uno no puede convertirse en el otro con una simple rotación de la molécula en el espacio.

Para un organismo vivo, la diferencia entre enantiómeros dista mucho de ser una formalidad. Las enzimas y los receptores celulares reconocen las moléculas por su forma tridimensional, de modo que las dos variantes de una misma sustancia pueden interactuar con el organismo de manera distinta. Por la misma razón, al diseñar fármacos los químicos suelen necesitar obtener precisamente un enantiómero y reducir la cantidad del otro al mínimo.

Surge una pregunta más compleja. Si ambas configuraciones pueden formarse en una misma reacción, ¿de dónde viene la fuerte preferencia por una de ellas? Henri Kagan encontró uno de los mecanismos que permiten aumentar la diferencia inicial.

Kagan estudió la catálisis asimétrica. Un catalizador acelera una reacción química y, en este caso, además la ayuda a crear con más frecuencia un enantiómero en vez del otro. Sería lógico esperar una dependencia simple: una ligera ventaja de una forma del catalizador daría un sesgo parecido entre las moléculas obtenidas. Los experimentos mostraron otra cosa.

Las moléculas del catalizador pueden unirse formando complejos, y distintas combinaciones funcionan con distinta eficacia. Por eso, un pequeño exceso de un enantiómero del catalizador a veces produce un predominio mucho mayor del enantiómero correspondiente del nuevo compuesto. Los químicos llaman a ese aumento un efecto no lineal: el cambio en la entrada y el resultado de la reacción no crecen en la misma proporción.

Kenso Soai descubrió un mecanismo capaz de amplificar la asimetría inicial aún más. En 1995 su grupo describió la reacción entre un aldehído pirimidínico y diisopropilzinc. En su interacción se forma un alcohol pirimidílico quiral, es decir, una sustancia que puede existir en dos configuraciones espaciales.

La principal peculiaridad comienza después de la aparición de las primeras moléculas del alcohol pirimidílico. Estas mismas moléculas aceleran la formación de nuevas moléculas de ese mismo alcohol. A ese proceso se le llama autocatálisis: la sustancia que se produce en la reacción luego ayuda a que la reacción continúe.

La autocatálisis de Soai resultó además ser asimétrica. Si una de las configuraciones del alcohol pirimidílico está inicialmente al menos un poco más presente en la mezcla, sus moléculas ayudan con mayor efectividad a la aparición de nuevas moléculas de la misma configuración. La ventaja crece gradualmente en cada ciclo sucesivo.

La escala de la amplificación se aprecia bien en los números. En experimentos posteriores los investigadores partían de un exceso enantiomérico de alrededor de 0,00005 %. En otras palabras, las dos configuraciones estaban prácticamente a partes iguales y la ventaja de una era casi imposible de notar. Tras varios ciclos sucesivos, la fracción de la configuración dominante aumentó hasta que el exceso enantiomérico superó el 99,5 %.

Los científicos comprobaron que para iniciar el proceso basta una influencia inicial muy débil. La dirección necesaria se podía imponer con cristales quirales, luz polarizada circularmente y pequeñas diferencias en la composición isotópica de las moléculas. En algunos experimentos no se establecía ninguna preferencia de antemano: una pequeña diferencia aleatoria surgía entre las primeras moléculas y luego la autocatálisis la ampliaba por sí sola.

Es precisamente aquí donde la química de Soai trasciende la síntesis de laboratorio y toca el origen de la vida. Muchas moléculas biológicas clave existen en los organismos casi exclusivamente en una configuración. Por ejemplo, las proteínas se construyen principalmente con aminoácidos de una configuración, mientras que los azúcares naturales prefieren la otra. A ese predominio se le llama homociralidad.

Por qué la química de la Tierra primitiva llegó a la homociralidad aún se desconoce. El Comité del Premio Nobel subraya que los descubrimientos de Kagan y Soai muestran una vía posible en principio: primero surge una asimetría muy pequeña y luego la reacción química la amplifica por sí misma. La reacción de Soai no demuestra que ese proceso fuera exactamente el que una vez determinó la composición de las moléculas de la vida, pero por primera vez mostró de forma clara cómo una mezcla casi igual puede pasar a un predominio abrumador de una configuración.

Henri Kagan nació en Francia en 1930 y durante décadas se dedicó a la síntesis asimétrica. Sus investigaciones ayudaron a los químicos a entender por qué la composición del catalizador no siempre determina directamente la proporción de enantiómeros y cómo la interacción entre moléculas modifica el resultado de la reacción. En 2001 Kagan recibió el Premio Wolf de Química.

Kenso Soai nació en Hiroshima en 1950. La síntesis asimétrica, la autocatálisis y el origen de la asimetría molecular se convirtieron en temas centrales de su trabajo. El proceso que su grupo descubrió pasó a la literatura química como la reacción de Soai y se convirtió en uno de los principales ejemplos experimentales de cómo una diferencia inicial extremadamente débil puede reforzarse por sí sola en un sistema químico.