Kenso Soai y Henri Kagan ganan el Nobel de Química de 2026

Cómo aprendió la química a favorecer una imagen especular

El químico japonés Kenso Soai y el químico francés Henri B. Kagan ganaron el Nobel de Química de 2026 por descubrimientos que muestran cómo las reacciones químicas pueden favorecer una de las dos formas especulares de una molécula. Su trabajo aborda un antiguo enigma sobre la química de la vida: por qué muchas moléculas biológicas esenciales se encuentran casi exclusivamente en una de sus dos formas posibles.

La Real Academia Sueca de Ciencias anunció el premio el miércoles en Estocolmo. Citó el “descubrimiento de los efectos no lineales y la autoc catálisis en la síntesis orgánica asimétrica”. El premio de 12 millones de coronas suecas se repartirá por igual entre los galardonados. La ceremonia está prevista para el 10 de diciembre en Estocolmo, aniversario de la muerte de Alfred Nobel.

Soai, profesor emérito de la Universidad de Ciencias de Tokio, se enteró del premio mientras hacía compras cerca de su casa. En una conversación telefónica con el comité del Nobel, calificó la noticia como uno de los días más emocionantes de su vida y dijo que le alegraba compartir el honor con Kagan, profesor emérito de la antigua Universidad Paris-Sud. Más tarde, en una rueda de prensa de la universidad, Soai agradeció a sus estudiantes y colegas, y dijo que su apoyo había sido esencial para su trabajo.

El premio reconoce investigaciones básicas con valor práctico para los químicos que producen medicamentos, materiales, fragancias y otros compuestos. También destaca una reacción de laboratorio que ofrece una vía para investigar cómo pudo surgir la quiralidad molecular característica de la vida, aunque los investigadores advierten que la reacción en sí no se considera un modelo directo de la química de la Tierra primitiva.

¿Qué significa la quiralidad molecular?

Algunas moléculas existen en dos formas que tienen los mismos átomos conectados en el mismo orden, pero dispuestos como imágenes especulares. Como una mano izquierda y una derecha, no es posible superponerlas de modo que todas sus partes coincidan. Los químicos llaman quiralidad a esta propiedad y enantiómeros a las dos formas.

Esta diferencia puede ser muy importante en los sistemas vivos. Las proteínas están formadas casi exclusivamente por aminoácidos L, mientras que los azúcares del ADN y el ARN tienen la configuración D opuesta. Las dos formas de una molécula pueden interactuar de manera distinta con el organismo porque las estructuras biológicas, incluidas las proteínas, también son quirales. Una forma de un medicamento puede tener el efecto deseado, mientras que su imagen especular puede tener un efecto más débil o diferente, o provocar efectos secundarios no deseados.

Por eso, la quiralidad es una cuestión práctica en el desarrollo de medicamentos, no solo una característica abstracta de la geometría molecular. También plantea una pregunta fascinante sobre el origen de la vida. Muchas reacciones ordinarias que producen moléculas quirales generan cantidades aproximadamente iguales de cada imagen especular. Entonces, ¿cómo llegó la vida a depender tanto de una de las formas de muchos componentes biológicos?

El enigma tiene una larga historia. En el siglo XIX, Louis Pasteur separó dos formas de cristales de ácido tartárico y descubrió que sus soluciones desviaban la luz polarizada en direcciones opuestas. Sus experimentos ayudaron a establecer que algunas moléculas tienen formas especulares. Investigaciones posteriores mostraron que las bacterias podían consumir una forma del ácido tartárico y dejar intacta su imagen especular, lo que puso de manifiesto la inusual selectividad de la química de los seres vivos.

¿Cómo cambió Kagan la perspectiva?

Una idea teórica clave surgió en 1953, cuando el físico Charles Frank describió cómo una reacción que produce su propio catalizador quiral podría reforzar un pequeño desequilibrio inicial. Un catalizador acelera una reacción sin consumirse. Si la reacción produce más del catalizador que favorece una imagen especular, ese catalizador podría, a su vez, ayudar a producir todavía más de la misma forma.

Durante décadas, fue difícil reproducir esta propuesta en un laboratorio. El trabajo de Kagan aportó una parte importante de la respuesta. En 1986, él y sus colegas demostraron que la relación entre la quiralidad de un catalizador y la de sus productos no siempre era directamente proporcional. Un exceso moderado de una forma del catalizador podía dar lugar a un exceso mucho mayor de una forma del producto.

Esto se denomina efecto no lineal. El término describe un resultado que no aumenta en proporción directa al desequilibrio inicial. En algunas reacciones, las moléculas del catalizador pueden combinarse de distintas maneras. Si una pareja formada por moléculas de quiralidad opuesta reacciona con menos eficacia que las parejas de la misma quiralidad, la reacción puede favorecer un producto con más intensidad de lo que sugeriría la composición de la mezcla de catalizadores.

El descubrimiento de Kagan fue importante para los químicos sintéticos porque mostró que, en ocasiones, se podían obtener productos con un alto predominio de una forma sin empezar con un catalizador de igual pureza. También ofreció a los investigadores una manera de entender cómo podía amplificarse un pequeño sesgo en un sistema químico. Su trabajo convirtió una posibilidad matemática en una cuestión que los químicos podían poner a prueba mediante experimentos.

¿Qué convirtió la reacción de Soai en un avance decisivo?

Soai exploró otra posibilidad: que un producto de una reacción actuara como catalizador para producir más de sí mismo. Este proceso se denomina autoc catálisis. Cuando el producto es quiral y favorece la producción de más moléculas de su propia forma especular, la reacción puede amplificar un pequeño desequilibrio mediante un ciclo de retroalimentación.

Soai y sus colegas informaron de una primera reacción autocatalítica en 1990. En 1995 publicaron una reacción relacionada que se convirtió en el hito conocido como reacción de Soai: un producto quiral catalizaba su propia formación de una manera que podía aumentar el predominio de un enantiómero. En 2003, el equipo presentó una versión que amplificaba un desequilibrio inicial muy pequeño hasta producir un material compuesto en un 99,75 % por un enantiómero.

El resultado demostró en el laboratorio que una reacción podía acercarse a un predominio casi absoluto de una forma sin depender de una molécula quiral externa que determinara cuál debía prevalecer. Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química, dijo que Kagan y Soai habían ofrecido “una solución a un misterio químico de más de un siglo: cómo puede surgir espontáneamente la homoquiralidad”. La homoquiralidad significa que un sistema utiliza predominantemente una de dos formas moleculares posibles.

La reacción suele mencionarse en relación con el origen de la vida, pero esa conexión requiere algunas precisiones. La reacción de Soai muestra cómo la retroalimentación química puede amplificar un pequeño desequilibrio. Los investigadores han señalado que requiere reactivos y condiciones específicos, entre ellos condiciones incompatibles con el agua, por lo que es poco probable que se haya producido exactamente de la forma diseñada en la Tierra prebiótica. Parte de su importancia radica en que demuestra un principio que los investigadores pueden comparar con otras posibles vías hacia la asimetría molecular.

Por qué este trabajo importa más allá del estudio de los orígenes

Controlar la quiralidad molecular es fundamental para producir muchos medicamentos y otros productos químicos útiles. Una reacción que crea selectivamente un enantiómero puede reducir la necesidad de separar después una mezcla y ayudar a los fabricantes a obtener compuestos con propiedades más previsibles. El Nobel reconoció descubrimientos que han influido en la manera en que los químicos comprenden y diseñan estas reacciones.

La historia de la medicina ha puesto de relieve lo que está en juego. La talidomida, recetada a principios de la década de 1960 para tratar las náuseas del embarazo, se relacionó con graves defectos congénitos. Investigaciones posteriores llamaron la atención sobre las diferencias entre los efectos biológicos de sus formas especulares. El ejemplo suele citarse para explicar por qué los químicos estudian la quiralidad, aunque el comportamiento biológico de la talidomida es más complejo que una simple división entre una forma perjudicial y otra segura.

Otras moléculas conocidas también muestran cómo las imágenes especulares pueden tener propiedades diferentes. Por ejemplo, las dos formas de la carvona se asocian con los aromas de la menta y la alcaravea. El mismo principio puede influir en la forma en que los medicamentos, los pesticidas y otros compuestos interactúan con objetivos biológicos. La estructura de una molécula, incluida su quiralidad, contribuye a determinar su función.

El trabajo de Kagan y Soai también forma parte de un desarrollo más amplio de la síntesis asimétrica, que consiste en orientar las reacciones hacia un enantiómero elegido. El Nobel de Química de 2001 reconoció a William Knowles, Ryoji Noyori y Barry Sharpless por sus avances en catálisis asimétrica. Kagan y Soai abordaron una cuestión relacionada, pero distinta: cómo se pueden amplificar los desequilibrios, incluso mediante un producto que cataliza su propia formación.

Un premio de ciencia básica con un vínculo con Japón

Soai nació en la prefectura de Hiroshima en 1950, estudió en la Universidad de Tokio y obtuvo un doctorado en ciencias. Tras ocupar puestos de investigación en Japón y en la Universidad de Carolina del Norte, se convirtió en profesor de la Universidad de Ciencias de Tokio. En 2012 recibió la Medalla de Japón con Cinta Púrpura y actualmente es profesor emérito.

En la rueda de prensa celebrada el día del premio, Soai describió la investigación como un proceso de experimentación continua, sin saber si se obtendrá el resultado esperado. Dijo que no se había detenido a pensar en las dificultades porque descubrir nuevos datos experimentales le producía alegría y asombro. También destacó el entorno de investigación de la universidad y a los estudiantes que trabajaron con él.

Este es el tercer año consecutivo en que una persona u organización de Japón recibe un Nobel, tras los galardonados japoneses de 2024 y 2025. Soai también forma parte de una larga lista de químicos japoneses reconocidos por su trabajo en química orgánica, un campo que estudia compuestos con carbono, entre ellos las proteínas, los azúcares y muchos medicamentos.

¿Qué cuestiones siguen abiertas en la ciencia?

El premio no resuelve cómo comenzó la química asimétrica de la vida. Reconoce avances experimentales y conceptuales que muestran cómo puede reforzarse un desequilibrio químico, pero deja abierta la pregunta de qué procesos operaron en la naturaleza antes de que surgiera la vida. Los investigadores siguen estudiando mecanismos alternativos, incluidos los efectos relacionados con los cristales, las superficies y las condiciones físicas que pueden favorecer una forma sobre otra.

Esta distinción forma parte del valor del trabajo. La reacción de Soai ofrece un ejemplo notable de autocatalisis asimétrica, mientras que los efectos no lineales de Kagan ayudan a explicar cómo las mezclas de catalizadores pueden generar preferencias inesperadamente marcadas. En conjunto, estos descubrimientos proporcionan a los químicos herramientas para estudiar la quiralidad molecular, tanto en la síntesis práctica como en las preguntas sobre el origen de la vida.

Soai dijo que espera que el reconocimiento atraiga más atención hacia la síntesis orgánica y contribuya a que continúe la investigación. El Nobel celebra una cadena de trabajos que comenzó con un enigma de hace más de un siglo y produjo una demostración de laboratorio sorprendente: en las condiciones adecuadas, la química puede favorecer una imagen especular y reforzar esa elección.

Puntos clave

• Kenso Soai y Henri B. Kagan ganaron el Nobel de Química de 2026.
• El premio reconoce los efectos no lineales y la autocatalisis en la síntesis orgánica asimétrica.
• En 1986, Kagan demostró que un pequeño desequilibrio en un catalizador puede generar un desequilibrio mayor en los productos de una reacción.
• La reacción de Soai demostró cómo un producto quiral puede catalizar la producción de más moléculas de su propia forma.
• Los hallazgos contribuyen a la síntesis química y ofrecen un modelo para estudiar cómo surgió la quiralidad molecular de la vida, aunque no resuelven la cuestión.