Japonês Soai Kenso compartilha Prêmio Nobel de Química com francês Henri Kagan

O cientista japonês Soai Kenso e o francês Henri Kagan são os dois ganhadores do Prêmio Nobel de Química deste ano pela descoberta de efeitos não lineares e da autocatálise na síntese orgânica assimétrica.

Os cientistas dividirão o prêmio de 12 milhões de coroas suecas (R$ 6,2 milhões) concedido pela Assembleia do Nobel no Instituto Karolinska, da Suécia.

A pesquisa laureada descobriu como reações químicas podem favorecer com que as moléculas a assumam uma determinada forma e ajudou a explicar a homoquiralidade (propriedade em que todas as moléculas quirais de possuírem uma imagem espelhada).

Revelar como uma reação se comporta por dentro ajuda químicos a ajustar processos para obter só a versão útil de uma molécula.

Isso significa remédios com menos impurezas e menor risco de efeitos indesejados, e o mesmo princípio orienta a produção de aromas, fragrâncias e defensivos agrícolas.

Algumas moléculas, como os aminoácidos, podem existir em duas formas que são imagens espelhadas uma da outra.

É como acontece com as mãos: a mão direita e a esquerda têm os mesmos componentes, mas uma não pode ser perfeitamente sobreposta à outra.

Na química, essa característica é chamada de quiralidade. Os seres vivos são, em sua maioria, homoquirais: embora os aminoácidos existam em duas versões, apenas uma delas é encontrada nas proteínas das nossas células. A outra é rara na natureza.

Durante muito tempo, os químicos não sabiam explicar como essa preferência por apenas uma das duas formas poderia surgir.

O problema ficava ainda mais evidente nos experimentos de laboratório. Quando uma reação química era capaz de produzir as duas versões espelhadas de uma molécula, normalmente eram obtidas quantidades iguais das duas. Ou seja, não havia uma preferência por um dos lados.

Essa questão é importante porque, quando os químicos desenvolvem moléculas que vão interagir com organismos vivos — como medicamentos — as duas versões de uma mesma molécula podem ter efeitos diferentes. Por isso, conseguir produzir predominantemente uma delas é fundamental.

O primeiro passo

Em 1986, Henri Kagan descobriu uma nova maneira de manipular reações químicas. Com isso, conseguiu produzir um excesso maior de uma das formas espelhadas de uma molécula do que se acreditava ser possível até então.

A descoberta mostrou que era possível quebrar, em uma reação química, a proporção equilibrada entre as duas formas.

Mas ainda faltava entender como uma reação poderia chegar ao ponto de produzir apenas uma delas.

A reação que reforça o próprio resultado

O passo seguinte veio com Kenso Soai. Em 1995, ele descreveu uma reação química que tinha potencial para ser homoquiral.

A ideia envolvia um fenômeno chamado autocatálise, em que o próprio produto de uma reação ajuda a acelerar a formação de mais daquele produto.

Isso cria um mecanismo capaz de amplificar uma diferença inicialmente muito pequena.

Imagine, por exemplo, que uma reação produza uma quantidade ligeiramente maior de uma das duas formas espelhadas. Se essa forma puder ajudar a produzir mais moléculas iguais a ela, o desequilíbrio pode aumentar progressivamente: quanto mais moléculas de um tipo são formadas, mais a própria reação favorece a produção daquele tipo.

Foi esse princípio que permitiu avançar na compreensão de como uma pequena assimetria química pode se transformar em uma preferência quase completa por um dos lados.

O que Soai conseguiu demonstrar

Em 2003, Soai finalmente conseguiu realizar uma reação na qual apenas uma das duas formas espelhadas possíveis era formada.

Segundo o material do Nobel, além da própria vida, ninguém havia conseguido realizar esse feito anteriormente.

As descobertas de Kagan e Soai, portanto, ajudaram a solucionar um mistério químico com mais de um século: como a homoquiralidade pode surgir espontaneamente.

O trabalho também mostra como uma diferença inicialmente pequena pode ser ampliada por uma reação química até resultar na predominância de uma única forma molecular.

É esse fenômeno que ajuda a explicar uma característica fundamental da química da vida: embora muitas moléculas possam existir em duas versões espelhadas, os organismos vivos utilizam predominantemente apenas uma delas.

Fonte: NHK World / Globo.com