En la medalla del premio Nobel otorgada a las más relevantes aportaciones en el campo de la Física y la Química, se inscribe la cita clásica del poeta romano Virgilio:

“La invención ayuda al progreso de la vida por medio de la Ciencia”.

Sin embargo, una peligrosa tendencia hacia la privatización de los descubrimientos científicos se advierte en este inicio del tercer milenio de la cultura occidental.

La Oficina de Patentes y Marcas Registradas en los Estados Unidos tiene una larga tradición que viene del siglo XVIII (1790). Se afirma que la protección de la propiedad es fuente de estimulación para la invención y por tanto motor del progreso social. Ha sido, en el aspecto financiero, garante de la aceleración de la investigación. Sin embargo, ahora los contornos entre descubrimiento e invención se han tornado borrosos, y las transnacionales que pretenden controlar el conocimiento científico como un nuevo producto del mercado, han promovido una peligrosa política de patentar el descubrimiento. 

El científico colombiano Manuel Elkin Patarroyo, creador de la vacuna contra la malaria, cuya patente donó a la Organización Mundial de la Salud pese a recibir una oferta de 68 millones de dólares de la industria farmacéutica ha reiterado su defensa del compromiso social de la ciencia y sostuvo que hay avances científicos que no pueden estar sometidos a las leyes del mercado.

En la década del 40, se crea en Nuevo México, bajo el mayor secreto,  el Laboratorio Nacional de los Álamos, verdadera empresa científica multinacional, con el objetivo de dar cumplimiento al llamado Proyecto Manhattan para la fabricación de la bomba atómica.

La movilización de hombres de ciencias de todas las banderas tuvo el propósito de neutralizar cualquier tentativa de la Alemania hitleriana de emplear el chantaje nuclear.

Nernst logró que el industrial belga Ernest Solvay patrocinara un congreso, que fue el primero de los famosos Congresos Solvay que se han efectuado desde 1911 en Bruselas, Bélgica. Este congreso resultó muy importante en la historia de la Física,  ya que  en su transcurso la comunidad de físicos más relevantes renunció explícitamente a la validez universal de la Física desarrollada hasta fines del siglo XIX, sostenida, en esencia, por la Mecánica de Newton y el Electromagnetismo de Maxwell. Las representaciones cuánticas y las ideas sobre la naturaleza dual de la luz y las partículas van a invadir el pensamiento físico de la época.

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A fines de la década del 20, Alexander Fleming (1801 -1955) investigaba, bajo el paradigma de Pasteur, la manera de lograr el ataque eficaz sobre bacterias patógenas.  En su laboratorio del Hospital St Mary de la Facultad de Medicina londinense hizo el trascendental descubrimiento de la penicilina. La necesidad del trabajo interdisciplinario fue modestamente revelada por él cuando al ser interrogado sobre la cristalización tardía de su descubrimiento respondiera con modestia: “Yo no soy más que un bacteriólogo y para extraer del moho una cantidad suficiente de penicilina era necesario un químico y no lo teníamos en el Hospital”

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R. Wilsttater (1872-1942) eminente investigador y profesor alemán, premio Nóbel en 1915 por los resultados relevantes de sus investigaciones en el campo de la Química Orgánica desde la síntesis de la cocaína hasta la caracterización  de complejas estructuras de pigmentos vegetales, fue capaz de sacrificar su  ascendente carrera profesional cuando renunció en 1924 a su cátedra universitaria en Munich en protesta por la política antisemita adoptada por la dirección de la Universidad.

Rachel Carson, la célebre bióloga estadounidense que alertó a la conciencia pública sobre las consecuencias irreparables para el medio ambiente que se derivan de la aplicación irracional de los pesticidas, con su libro Silent Spring, debió enfrentar en la primavera de 1960 el diagnóstico médico sobre un cáncer de mama que la lleva a la muerte prematura cuatro años después. Paralelamente debe enfrentar la campaña en su contra desarrollada por  los intereses monopólicos.  De cualquier modo la humanidad se enfrenta a este y otros graves peligros, sin que una firme voluntad política de urgentes transformaciones  se advierta en las grandes potencias.

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En la historia de los premios de la Academia Sueca,  a través de 63 años, la Dra Crowfoot Hodgkin representó la tercera mujer en ser laureada con el premio Nóbel de Química. Las otras dos fueron Madame Curie en 1911 y su hija, Irene Joliot-Curie en 1935. En esta ocasión el premio fue concedido en 1964 a la Hodgkin no sólo por la determinación de la estructura de la vitamina B-12 sino también por sus descubrimientos sin precedentes en el campo de la cristalografía por rayos X que extendieron las fronteras de la Química.     

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Al descubrimiento y aislamiento de las hormonas sexuales asociados fundamentalmente con los trabajos de A. Butenandt en Berlín, le siguió al final de la primera mitad del siglo la producción comercial de las píldoras anticonceptivas y la terapia de la sustitución hormonal.

A partir de entonces la pareja humana,  y sobre todo la mujer moderna, dispone de los anticonceptivos hormonales para decidir de forma consciente el número de descendientes y el momento oportuno para la procreación. Contradictoriamente en áreas geográficas de alta presión demográfica los problemas de subdesarrollo económico y sociocultural  obstaculizan la aplicación de estos progresos.

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Adolf Butenandt y Richard Kuhn (en la foto) al rechazar los premios Nóbel concedidos en los años 1938 y 1939, atendiendo a sus relevantes contribuciones en el campo de los compuestos naturales biológicamente activos, hormonas sexuales el primero y vitaminas el segundo, se plegarían a las presiones de las autoridades nazis. Después de la Segunda Guerra Mundial recibieron sus medallas.

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Los trabajos del químico austríaco  Max Perutz (en la foto) y de su colega británico John C Kendrew  sobre las estructuras cristalinas de las globulinas (proteínas de la sangre), constituyen un ejemplo del aliento que impulsan, en última instancia, a “las investigaciones  básicas”. El modelo de estructura que establecieron para la hemoglobina, responsable del transporte del oxígeno a través del torrente sanguíneo, permitió determinar las causas, al nivel estructural, de la anemia de células falciformes, paso indispensable para el combate de esta enfermedad.

Perutz,  que encontró en  Cambridge el lugar ideal para doctorarse, fue acusado por las autoridades británicas de enemigo del país y arrestado en 1941, guardó prisión por dos años. Posteriormente se le permitió continuar trabajando en Cambridge y mereció el premio Nóbel de Química en 1962.

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Har Gobind Khorana (1922- ), nacido en Raipur, India, a los 23 años se doctoró en Medicina  por la Universidad de Punjab y en 1948 obtuvo el doctorado en Química por la Universidad de Liverpool.   Tres años más tarde, durante una estancia en la Universidad de Cambridge, inicia sus investigaciones sobres los ácidos nucleicos bajo la dirección de sir Alexander Todd. Trasladado a la Universidad de la Columbia Británica en Canadá establece su grupo de investigación en la sección de Química Orgánica de esta institución durante ocho años.   Recibió en 1968, junto a los bioquímicos estadounidenses Robert Holley (1922-1983) y Marshall Nirenberg (1927-  ) el premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus estudios independientes sobre el código genético. Dos años  después Khorana y su equipo lograron otro descubrimiento trascendental: por primera vez sintetizaron una copia totalmente artificial de un gen de levadura.

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César Milstein recibió su doctorado en Química en la Universidad de Buenos Aires. Beneficiado por una Beca en el Medical Center Research de Cambridge, bajo la dirección entonces de Frederick Sanger, se relaciona con lo más avanzado en el campo de la Biología Molecular. De regreso a la Argentina, se encarga de dirigir las investigaciones en este campo en el Instituto Nacional de Microbiología. Tras el golpe militar de 1962, este instituto fue intervenido y el trabajo de Milstein, perjudicado.  En 1964 estaba nuevamente en el Medical Research Council de Cambridge, y fue durante ese mismo año que consiguió los primeros resultados que dos décadas más tarde lo harían merecedor del Premio Nobel de Medicina. En 1983, Cesar Milstein se convirtió en Jefe y Director de la División de Química de las Proteínas y Ácidos Nucleicos de la Universidad de Cambridge. La Ciencia latinoamericana ha debido sufrir en diferentes momentos de su Historia la torpe política de las dictaduras militares. 

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En 1998 el Premio Nobel de Medicina y Fisiología se concedió a los científicos norteamericanos Robert Furchgott (1916- ), Louis J. Ignarro (1941 - ) y Ferid Murad (1926 - )  por sus descubrimientos sobre el óxido nítrico, la primera hormona gaseosa producida por el endotelio capaz de mediar la vasodilatación arterial. La exclusión del investigador hondureño Salvador Moncada, quien fue el primero en demostrar que el óxido nítrico era la sustancia liberada por el endotelio vascular, además de desentrañar cual era la vía de su síntesis celular, ha motivado una enérgica protesta en todo el mundo.

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La multilateral actividad desplegada en los laboratorios de Harvard está ilustrada  muy singularmente por las investigaciones de George Wald (1906-1997), premio Nobel de Fisiología en 1967 por su extraordinaria contribución a nuestro conocimiento sobre el ojo humano, particularmente sobre los pigmentos visuales y cómo la luz los afecta. Sus trabajos constituyen una avanzada de la revolución que experimentó la Biología de ciencia celular a ciencia molecular. Wald fue uno de los hombres de ciencia estadounidense que se opuso a la Guerra de Vietnam. Una década de enfrentamiento entre una superpotencia y un pequeño país asiático dejó como saldo un millón de víctimas vietnamitas y la muerte de 64 mil estadounidenses. En 1973 comenzó la retirada del ejército estadounidense, en 1975, las tropas del Vietminh entraban en Saigón

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En 1929, el consorcio alemán IG Farbenindustrie abrió un Instituto de Investigaciones sobre  anatomía patológica y bacteriología en el cual tres años después el Dr. Domagk descubriría la acción antibiótica de un colorante rojo, el prontosil. Sus investigaciones demostraron que este colorante preservaba la vida de ratones de laboratorio a los que se inoculaban dosis letales de estafilococos y estreptococos hematolíticos. Antes de concluir sus estudios farmacológicos, ante la desesperación de ver a su hija gravemente afectada por una infecciónde estreptococos, le aplicó el medicamento y pudo así salvarle la vida. Domagk no divulgó este resultado hasta que se completaron los estudios clínicos y farmacológicos sobre el alcance de estas sulfas.

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Las estrategias actuales para el diseño da fármacos exige de una trabajo interdisciplinario de fisiólogos, bioquímicos, químicos, médicos y matemáticos. Una importancia creciente presenta el descubrimiento de sustancias endógenas y de los mecanismos funcionales y reguladores en que participan. En la foto el premio Nóbel de Medicina en 1959, el español Severo Ochoa. Ochoa realizó descubrimientos fundamentales en los mecanismos de la síntesis biológica de los ácidos nucleicos.

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La fascinante historia del descubrimiento de la estructura helicoidal del ADN tiene como antecedentes inmediatos la información obtenida por los biofísicos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin a partir de los espectros de difracción de rayos X de las estructuras cristalinas del ADN; el descubrimiento del principio de complementariedad de las bases nitrogenadas establecido por el químico checo Erwin Chargaff y los estudios de la estructura espacial de las proteínas conducidos por Linus Pauling. Pero los aplausos por el capítulo final fueron recibidos por el trio integrado por Wilkins, Crack y Watson. Rosalin Franklin, que víctima de un cáncer muere prematuramente con 34 años, se ha considerado un ejemplo de la discriminación de la mujer aún en el campo de la ciencia en época tan reciente como la segunda mitad de este siglo. 

Decir que Carothers es el inventor del nylon, la primera fibra artificial capaz de sustituir la seda, es verdad pero reduce la trascendencia de sus trabajos. Carothers es el descubridor de una nueva ruta sintética que permitiría  incluso el asalto a otras estructuras de polímeros  con propiedades tan atrayentes como servir de matriz para la producción de piel artificial.

Sin embargo  todo su talento fue ahogado por la depresión nerviosa de que fue víctima. La muerte repentina de su hermana predilecta hizo que se profundizara su crisis existencial hasta el extremo de conducirlo al suicidio  sin llegar a conocer siquiera a su primera hija.

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Un destacado exponente de las relevantes contribuciones de la ciencia japonesa  al desarrollo de los nuevos materiales, lo tenemos en el premio Nóbel del 2000 (compartido con colegas estadounidenses) Hideki Shirakawa. Las investigaciones de Shirakawa anuncian la posibilidad de una nueva generación de plásticos conductores de la corriente eléctrica. El nuevo término  de metal – polímero parece que se desarrollará en los próximos años. 

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En la foto, Robert Langer, ingeniero químico del ITM que impulsara la colaboración interdisciplinaria para el empleo de polímeros biocompatibles en diferentes aplicaciones médicas. Las investigaciones  en ámbitos aparentemente distantes como la ingeniería de materiales, la ciencia especializada en polímeros,   la biología y la medicina  constituyen la clave para conquistas tan revolucionarias como la creación de tejidos vivos en el laboratorio. De cualquier manera, una conciencia universal debe ser creada, en primer lugar para que los logros de la ciencia de punta no sean privativos de los sectores minoritarios de los países ricos, y para que en ningún caso un Frankestein espiritual pueda apoderarse de la especie humana por una irracional manipulación genética.    

Coordenadas socioeconómicas y tendencias propias que impulsan el desarrollo de la Química.

El siglo XX  traería al escenario mundial dos grandes guerras que paradójicamente darían un impulso al desarrollo del conocimiento científico en aquellas áreas en que se advertían necesidades internas y principalmente con fines relacionados con la tecnología militar. Este desarrollo dio lugar, incluso, al holocausto nuclear de la década de los años cuarenta.

Al finalizar la Segunda Guerra Mundial se conformaron dos grandes bloques militares, económicos y políticos, que se enfrascaron en una guerra fría, desarrollaron una irracional carrera armamentista, y fomentaron la hipertrofia de un complejo militar industrial. 

En el polo de los países pobres, la mayoría de las colonias de África y Asia lograba su independencia contribuyendo al derrumbe del sistema colonial mundial que había servido como fuente de riqueza para las metrópolis.

Ya a finales de la década de los años ochenta y principios de los noventa, con el derrumbe del sistema socialista en el este europeo, se establecieron las bases de un mundo unipolar, caracterizado por un proceso de globalización, que si en principio pudiera considerarse en bien del intercambio científico – técnico, realmente representa un desafío para la supervivencia del mosaico de culturas de las naciones emergentes y de sus identidades nacionales.

Por otra parte, la desaparición de la guerra fría  y el clima de universal entendimiento que parecía poder alcanzarse abría la posibilidad de congelar la irracional carrera de armamentos y desviar estos enormes recursos financieros hacia la esfera del desarrollo. Esto equivale a decir que podría al fin inaugurarse la era en que Ciencia y Tecnología alinearan sus fuerzas en bien de toda la humanidad. Pronto el optimismo inicial, derivado de semejante razonamiento se evaporó ante las nuevas realidades. 

El progreso de las Ciencias debió navegar en medio de tales circunstancias sociohistóricas. Comenzó a manifestarse la principal característica de su desarrollo consistente en la transformación, de producto social, elemento de la superestructura de la sociedad humana, en una fuerza productiva con rasgos muy especiales. Esta característica estuvo precedida por una explosión en el ritmo de la producción de los conocimientos científicos que alcanzó un crecimiento exponencial. Las relaciones Ciencia – Sociedad se hicieron más complicadas.

No obstante, se pueden apreciar determinadas tendencias como es el hecho de que el avance de las Ciencias en este siglo es fiel reflejo del desarrollo socioeconómico de los países, resultando tan asimétrico y desigual como irracional es la distribución de riquezas heredada del pasado colonial.

En un ámbito como el de la Química, que tanta resonancia tiene en la producción de nuevos materiales para el desenvolvimiento de las tecnologías de “punta”, advertimos un liderazgo alemán hasta la segunda guerra mundial que  se ilustra  con precisión en la nacionalidad de los científicos laureados con el premio Nobel de la Academia Sueca de las Ciencias. Un 40% de los 40 premiados en Química hasta 1939 son alemanes, lo cual supera en conjunto los lauros alcanzados por el Reino Unido, Francia y los Estados Unidos. Esta pirámide que descubre la concentración de los polos científicos en la Europa de la preguerra se invierte totalmente en el período posterior pasando el liderazgo absoluto a los Estados Unidos. De las 98 personalidades que encabezando grupos o laboratorios élites en la investigación científica reciben el Premio Nóbel en la postguerra, 43 son estadounidenses, lo que supera la suma de los laureados del Reino Unido, Alemania, y Francia.

Un cuadro similar se advierte si se recurre a cifras que ilustren el financiamiento por países en el área de investigación y desarrollo, así como si se analizan la producción de patentes de invención. En esta última esfera un nuevo problema viene a matizar el progreso científico. En todo el siglo XIX, la protección de la propiedad industrial, se había convertido en elemento de financiamiento de nuevas investigaciones que alentaran y permitieran nuevos logros en la invención. Pero con el siglo XX se van haciendo borrosos los contornos de los descubrimientos y las invenciones para la pupila de las grandes transnacionales interesadas más que todo en competir con éxito en el templo del mercado. Una encendida polémica se viene gestando en la opinión pública que gana creciente conciencia de los peligros que entraña semejante política. Afortunadamente, entre los propios investigadores se desarrolla un movimiento tendiente a preservar como patrimonio de toda la humanidad  los descubrimientos científicos de mayor trascendencia.

Un proceso de fortalecimiento de los nexos en la comunidad científica, que se habían iniciado con las Sociedades  fundadas en el siglo XVIII, se advierte desde inicios de siglo, sufriendo en los períodos de duración de ambas guerras un inevitable debilitamiento. En este contexto se destacan los Congresos realizados en Bruselas, con el apoyo financiero del empresario belga Ernest Solvay, que congregaron a los más brillantes físicos de la época.

El Congreso de Solvay de 1911, se puede considerar como el primer acto en el desarrollo conceptual de la Teoría Cuántica, verdadera revolución en el campo de las Ciencias Físicas. En el transcurso del evento se alcanzó un consenso en el reconocimiento de que la Física de Newton y Maxwell si bien explicaba satisfactoriamente los fenómenos macroscópicos era incapaz de interpretar los fenómenos de la interacción de la radiación con la sustancia, o las consecuencias de los movimientos microscópicos de los átomos en las propiedades macroscópicas. Para cumplir este último propósito era necesario recurrir a las ideas de la cuantificación. Ello demostraba la comprensión de la vanguardia de las Ciencias sobre el carácter temporal, histórico en la construcción del conocimiento científico.

El siglo XX traería también una organización de la ciencia en Instituciones que debían concentrar sus esfuerzos bien en estudios fundamentales como en aquellos de orden práctico. Los políticos se darían cuenta, desde la Primera Guerra Mundial,  de la necesidad de sufragar los gastos de aquellas investigaciones relacionadas con la tecnología militar.

El Laboratorio de Cavendish en Cambridge, fundado en el siglo XIX, hizo época no sólo por la relevancia de sus investigaciones fundamentales para la determinación de la estructura atómica, sino por la excelencia mostrada por sus directores científicos, J.J. Thomsom y Ernest Rutherford, que lograron con su liderazgo que siete investigadores asistentes del Laboratorio alcanzaran el Premio Nóbel de Física.

El Laboratorio “Kaiser Guillermo” de Berlín constituyó un modelo de institución investigativa en las primeras décadas del siglo  y contó, en el período de la Primera Guerra Mundial, con la asistencia de los más célebres científicos alemanes vinculados a proyectos de desarrollo de nuevas armas. Fritz Haber, notable químico alemán jugó el triste papel de introductor del arma química en los campos de batalla. Como se verá más adelante el destino del investigador alemán se cierra con el destierro, por su origen judío, de la Alemania fascista.

En la década del 40, se crea en Nuevo México, el Laboratorio Nacional de los Álamos, verdadera empresa científica multinacional, con el objetivo de dar cumplimiento al llamado Proyecto Manhattan para la fabricación de la bomba atómica. La movilización de hombres de ciencias de todas las banderas tuvo el propósito de neutralizar cualquier tentativa de la Alemania hitleriana de emplear el chantaje nuclear. El propio Einstein, con su enorme prestigio y autoridad moral, inicia el movimiento enviando una  misiva al presidente de los Estados Unidos. Cinco años después, enterado de los éxitos ya obtenidos en los ensayos de la bomba atómica, vuelve a usar la pluma está vez para reclamar prudencia en el empleo de este engendro de la Física Nuclear. El resto de la Historia es bien conocido. El  9 de agosto de 1945 la humanidad se aterrorizaba con la hecatombe nuclear en Hiroshima,  días después se repetía la escena esta vez en Nagasaki. Se inauguraba la época del arma nuclear con un saldo inmediato de cien mil muertos y más de ciento cincuenta mil heridos, y una multiplicación a largo plazo de las víctimas como resultado de las manifestaciones cancerígenas y las mutaciones genéticas  inducidas por la radiación nuclear.

Los más relevantes exponentes, y la mayoría de la comunidad científica reaccionaron vigorosamente contra el desarrollo del armamento nuclear y abrazó la causa del uso pacífico de la energía nuclear. El propio Einstein abogó por el desarme internacional y la creación de un gobierno mundial. No faltaron, sin embargo aquellos que consideraron oportuno continuar la espiral armamentista, confiados en que el liderazgo de un país podía resultar ventajoso para todo el mundo. Entre estos se contó con el arquitecto principal de la bomba de Hidrógeno, el físico húngaro, nacionalizado estadounidense, Edward Teller.

En la segunda mitad del siglo XX, la rivalidad entre las instituciones científicas del este y oeste constituían un reflejo de la guerra fría que prevaleció hasta bien avanzado el siglo. A la competencia y el  intercambio que alentó, en lo fundamental, el desarrollo de las investigaciones en las primeras décadas entre las Escuelas de Copenhague, Berlín,  París, y Londres, le sustituyó un cerrado silencio. El intercambio fue tapiado y supuestas filtraciones al bando opuesto adquirieron  la dramática connotación de espionaje político. Los logros publicables que obtenían los laboratorios nucleares de Dubna, en la ex - Unión Soviética,  Darmstad en Alemania,  y Berkeley de los Estados Unidos eran sometidos a encendidas polémicas sobre prioridad, como es el caso del descubrimiento (acaso sería mejor decir “la fabricación” en los aceleradores lineales) de los elementos transférmicos que ocupan una posición  en la tabla periódica posterior al elemento número 100.       

Pero a pesar del mar de contradicciones en que debió navegar nuestra nave planetaria ha sido el XX un siglo de un espectacular salto de la Ciencia y la Tecnología. Se inauguran la “Era Atómica”, la “Edad de los Materiales Sintéticos”, los tiempos de la “Conquista del Espacio Sideral”, la “Época de la Robótica”, el período de “la Informatización”, el despegue de “la Ingeniería Genética”… En cada una de estas conquistas están presentes las tres Ciencias Básicas que nos ocupan.

Desde el punto de vista de su auto desarrollo, las Ciencias, a partir de la segunda mitad del siglo XIX,  experimentan una delimitación de los respectivos campos de cada disciplina científica y a la vez una tendencia a la interdisciplinariedad. Se advierten pues  la aparición de ramas de las Ciencias de naturaleza  "fronteriza", y  el acercamiento hacia un mismo objeto de estudio  desde perspectivas diferentes siguiendo luego una intención totalizadora.

En particular, la Química del siglo XX ha sido “empujada” desde diferentes ángulos por las necesidades sociales de la época pero en todo caso su   autodesarrollo relativo inclinaba en un primer momento la atención de los químicos hacia el amplio campo de los compuestos naturales.

En conexión con esta gravitación hacia los compuestos bioactivos se encuentra el desarrollo de una novedosa generación de fármacos prototipos para cumplir una  misión reiteradamente planteada ante los químicos desde la legendaria Casa de la Sabiduría de Bagdad en el medioevo, pasando por Livabius y Paracelso en el Renacimiento europeo, hasta alcanzar con Erlich en el siglo XIX el antecedente inmediato de la Quimioterapia.

A la luz de la interdisciplinariedad exigida de Fisiología, Bioquímica, Farmacología, Medicina, y Química se han alcanzado logros increíbles. El protagonismo de los químicos se aprecia casi en cada hallazgo que provocara un salto en la práctica médica y fuera penetrando más y más en la base molecular de los procesos biológicos. La historia reconoce que por ejemplo en el campo de las hormonas, el primer asalto correspondiente al descubrimiento de la adrenalina fue posible gracias a los trabajos del químico estadounidense de origen japonés Jokichi Takamine (1854-1922), que  logra aislarla y cristalizarla en forma pura, a partir de extractos de las secreciones de la médula de las glándulas suprarrenales.  Casi simultáneamente con su descubrimiento, su colega Thomas B. Aldrich se encargó de determinar la estructura de la adrenalina. Para 1904, el químico alemán Friedrich Stolz (1860-1936), trabajando en un laboratorio de una fábrica de colorantes, logró sintetizar en 1904 la primera hormona sintética, la adrenalina de Takamine. La demostración de que la adrenalina en sangre a concentraciones relativamente altas estimula los impulsos cardíacos y dilata los bronquíolos pulmonares, hizo que el descubrimiento de Takamine tuviera un notable impacto en la medicina. El medicamento transformó la cirugía al disminuir los riesgos asociados a las hemorragias y fue usado con cierto éxito en obstetricia y en el tratamiento del asma y otras alergias.

Paralelamente con las investigaciones de médicos,  fisiólogos, sobre todo a partir de la década del 20, especialmente en los laboratorios alemanes, los químicos van a obtener resultados trascendentales en el campo de las vitaminas, hormonas, proteínas, ácidos nucleícos y otros importantes compuestos asociados a la vida. 

Nuevos materiales que exhibieran una combinación de propiedades no observadas en los productos naturales eran exigidos por un alud de invenciones que van desde la inauguración de la época del teléfono en 1887 y su rápida difusión (la primera central telefónica del mundo se puso en servicio durante 1878 en New Haven, Estados Unidos; comprendía un cuadro conmutador y 21 abonados);   el desarrollo de la industria de artículos eléctricos (Edison había inventado el fonógrafo en 1877 y Berliner el disco fotográfico en 1887); la conquista del aire iniciada con el vuelo de 59 segundos de los hermanos Wright en 1903; la producción en cadena de automóviles de Ford en 1913; el debut de la radio con su explosivo crecimiento a partir del 20;  y otros desarrollos industriales.

Ahora no prevalecería la casualidad que llevó en el siglo pasado a C. Goodyear (1800-1860)  al descubrimiento del caucho vulcanizado y a John Hyatt a producir la casi accidental transformación de la celulosa en el primer material termoplástico, el celuloide. A partir de la década del treinta se despegarían uno tras otros las invenciones de nuevos polímeros sustentados en rutas sintéticas cuidadosamente proyectadas. La carrera en la síntesis de nuevos polímeros llega hasta hoy impulsada por la conquista del cosmos, la revolución en las comunicaciones, el dominio de los biopolímeros para fines médicos,  y se concreta con la producción de polímeros biodegradables, conductores, fotopolímeros, y otros con propiedades específicas para la tecnología de punta.

En otro extremo de la cuerda se destacan las investigaciones que posibilitaron el desarrollo de una revolución agrícola para un mundo mayoritariamente afectado por el hambre y en constante crecimiento (a pesar de las dos guerras mundiales devastadoras). Más adelante se incluyen, como ejemplos polémicos de esta dirección, los desarrollos asociados a la producción del amoníaco, pieza clave para el impulso de la industria de los fertilizantes nitrogenados, y las investigaciones que condujeron al empleo masivo del DDT.

Algunos autores han señalado el lanzamiento del  libro “Primavera Silenciosa” por la bióloga estadounidense Rachel Louise Carson (1907 - 1964) como un momento de especial importancia en la toma de conciencia por la comunidad científica y por amplios sectores de la opinión pública sobre los peligros generados por la actividad humana en el entorno ambiental.  Lo cierto es que a partir de la década de los setenta se van acopiando más y más datos que conforman una visión dramática sobre los cambios que viene observando nuestra atmósfera y el impacto real y potencial que tales alteraciones promueven. La comunidad química ha prestado atención a este relevante problema contemporáneo y los principales resultados de esta ocupación encuentran un breve espacio en estas páginas.

En cualquiera de los ámbitos enunciados arriba, como en otros no abordados en este trabajo, el desarrollo de potentes herramientas para el análisis estructural de las complejas sustancias bajo examen precedió o evolucionó paralelamente con las necesidades planteadas a la investigación. Un amplio repertorio de estas técnicas fue inventado y prosigue en permanente perfeccionamiento y expansión, entre las que sobresalen aquellas basadas en la interacción específica de la radiación con la sustancia.

La Química de los compuestos naturales. 

Sobresalen en el período del liderazgo alemán, antes de la segunda guerra mundial, los trabajos de Adolf Windaus (1876 -1959). Windaus, quien había quedado fascinado con las conferencias de Emil Fischer en Berlín, descubre  la constitución de los esteroles y su profunda relación con las vitaminas. Su discípulo Adolf Butenandt (1903 – 1995) se abrirá paso en el campo de las hormonas sexuales. Estas investigaciones, conducidas en la legendaria Universidad de Gotinga, tuvieron una gran incidencia en la posibilidad de sintetizar luego en una escala industrial, la cortisona. En 1931, Butenandt aisló la androsterona, tres años después logró aislar la progesterona, y en 1939 había sintetizado a partir de la androsterona, la testosterona. En un plazo de ocho años inició el camino hacia el dominio de las hormonas sexuales.

En otra de las instituciones alemanas que han servido de escenarios para la gestación de sobresalientes descubrimientos en el campo de la Química, el Instituto Kaiser Guillermo, más tarde rebautizado como Instituto Max Planck, el autríaco- alemán Richard Kuhn (1900 – 1967) durante un período de veinte años descubrió ocho nuevos tipos de carotenoides, y fue capaz de analizar su constitución. Sobre esta base, obtuvo  importantes resultados sobre las vitaminas B₂ y B₆ que lo hicieron merecedor del premio Nóbel en 1938.

La segunda guerra mundial detuvo estas investigaciones fundamentales y a partir de este momento la química alemana pierde su liderazgo. 

En uno de los propósitos más ambiciosos de la Química moderna: encontrar la relación íntima entre la estructura molecular de complejos productos orgánicos y la función biológica que cumplen, campo dónde se inicia la frontera aún difusa con la biología molecular, brilló la actividad de la química británica Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910 – 1994). Hodgkin empleó durante largos años el análisis de rayos X para la determinación de las configuraciones moleculares de la penicilina, la vitamina B-12, la insulina, y otras importantes proteínas. En particular sus estudios sobre la estructura tridimensional de la insulina se prolongaron durante tres décadas, tiempo en el cual se convirtió en  pionera del uso de la computadora para la interpretación de los espectros de rayos X y el correspondiente mapeo de las densidades electrónicas en los sitios moleculares. Con cada nuevo descubrimiento, la doctora Hodgkin produjo una expansión de la tecnología de la Cristalografía por rayos X.

En el Laboratorio Cavendish de Cambridge, John C. Kendrew (1917-1997) y Max F. Perutz (1914 – 2002) fueron capaces de obtener vistas claras, tridimensionales de la estructura molecular de la mioglobina y la hemoglobina y recibieron en 1962 el premio Nóbel compartido por sus estudios fundamentales.

La concentración de estrellas en el Cavendish incluye a quienes realizarían descubrimientos esenciales para el ulterior desarrollo de la Ingeniería Genética y la Biología Molecular. Francis Crack (1916- ) y el estadounidense James Watson (1928- ), describirían el primer modelo de doble estructura helicoidal para los ácidos nucleicos y por esta contribución compartieron  el premio Nóbel en Fisiología y Medicina en 1962. Un mes después de su primer artículo aparecido en la revista ¨Nature¨ publican sus  “Implicaciones genéticas de la estructura del ácido desoxirribonucleico”, trabajo en el que explican  cómo su modelo estructural podía dar respuesta a dos propiedades genéticas fundamentales del material hereditario: la de conservarse a sí mismo (replicación) y la de ser capaz de cambiar (mutación).

A partir de 1962,  se suma a esta comunidad de Cambridge,  F. Sanger (1918- ), el primero en descifrar la estructura de la secuencia de aminoácidos de una proteína, la insulina, por lo cual mereció el premio Nóbel de 1958,  y el único químico en archivar un segundo premio Nóbel en la propia especialidad,  22 años después,  por su contribución decisiva a la determinación de la secuencia de las bases nitrogenadas en los ácidos nucleicos, principales responsables del código hereditario.

Entre 1960 y 1966, tienen lugar las investigaciones que descifran el código genético que utilizan todas las células vivas para traducir la serie de bases de su ADN en instrucciones para la producción de proteínas. Una posición relevante en estas investigaciones ocupan los trabajos del químico hindú Har Gobind Korana (1922- ). Sus estudios contribuyeron a comprender que el código genético viene determinado por el orden que ocupan las bases adenina, timina, guanina y citosina en la escalera de ADN.

Un paso trascendental hacia la comprensión íntima de la acción de los anticuerpos fue dado por el bioquímico inglés Rodney Robert Porter (1917 – 1985) al descubrir la estructura de su cadena peptídica. Porter que había investigado la química de las proteínas y alcanzado su doctorado en Cambridge bajo la supervisión del Dr. F. Sanger, inició los estudios de los anticuerpos en 1948 y poco después debió interrumpirlos hasta poder reanudarlos en 1959 y coronarlo tres años después mientras laboraba en la célebre institución St. Mary's Hospital Medical School de Londres. 

En la importante esfera que representa el mecanismo de respuesta inmunitaria  hoy se conoce que las poblaciones de células defensoras están integradas por una clase variada de anticuerpos que se hallan naturalmente capacitados para atacar distintos puntos del antígeno invasor, por lo que han sido denominados policlonales.

Hace varias décadas que la ciencia aplicada viene intentando fabricar líneas de anticuerpos puros en forma artificial, es decir, inmunosueros capaces de detectar y enfrentarse a una parte específica del antígeno con la esperanza de poder vencerlo. Para César Milstein (1927- 2002 ), químico argentino radicado en Inglaterra, esta posibilidad se fue convirtiendo en una obsesión a partir de la sugerencia de Fred Sanger,  en el Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, de cambiar su campo de investigación de las enzimas a los anticuerpos. Milstein y su colega George Kohler (1946 – 1995) entre 1973 y 1975  lograron describir la técnica del hibridoma para producir anticuerpos monoclonales, de una pureza máxima, y por lo tanto con mayor eficacia en cuanto a la detección y posible curación de enfermedades. Este gran hallazgo le valió a Milstein el Premio Nobel de Medicina (compartido con Kohler) de 1984 y produjo una revolución en el proceso de reconocimiento y lectura de las células y de moléculas extrañas al sistema inmunológico.

Los anticuerpos monoclonales pueden dirigirse contra un blanco específico y tienen por lo tanto una enorme diversidad de aplicaciones en diagnósticos, tratamientos oncológicos, en la producción de vacunas y en campos de la industria y la biotecnología. En cuanto a sus posibilidades de diagnosis para la realización de trasplantes, el uso de los monoclonales permitiría establecer el grado de afinidad entre los órganos y el organismo receptor, de tal modo de diagnosticar de antemano si el órgano trasplantado sufrirá o no rechazo.

Al otro lado del Atlántico, a partir de la década del treinta, en la institución que más tarde se convertiría en Universidad de Rockefeller se incubaba un fuerte movimiento en el campo de la Química de los compuestos naturales que, luego de la segunda guerra mundial, se convertiría en liderazgo de la ciencia estadounidense. Uno de los iniciadores de este movimiento es John H. Northrop (1891 – 1987), premio Nóbel en 1946, por su contribución al aislamiento y determinación estructural  de las importantes enzimas digestivas proteolíticas, tripsina y pepsina. En esta Institución transcurren las trascendentales investigaciones de William H. Stein (1911 – 1980) y Stanford Moore (1913 -1982) que representan una contribución decisiva a la comprensión de la relación entre actividad catalítica y estructura de los sitios activos de la ribonucleasa; así como los estudios de nuevas rutas en la síntesis de péptidos y proteínas en una matriz sólida conducidos por Robert B. Merrifield (1921- ).

En otro “santuario” estadounidense de la investigación en el campo de los compuestos naturales, la Universidad de Harvard, se suceden  nuevas conquistas.

Un equipo de químicos relevantes se concentró en los laboratorios de investigación de este centro a fines de los años cincuenta.  Entre ellos cabe mencionar  especialmente a Robert B. Woodward (1917 – 1979), Premio Nóbel en 1965,  cuyo equipo en la década del 40 consigue la obtención de la quinina, luego en los años cincuenta reporta la síntesis de esteroides como el colesterol y la cortisona, en la siguiente década demuestra la vía que conduce a la obtención de la clorofila, y ya a inicios de los setenta corona con el éxito la síntesis de la vitamina B-12.

Otro gigante en el campo de la síntesis de complejas sustancias bioactivas, que desarrolló su actividad en Harvard como colaborador de Woodward, fue Elías B. Corey (1928 - ), Premio Nóbel de Química en 1990. Corey en la década de los sesenta diseñó un nuevo método conocido como retrosíntesis a partir del cual obtuvo más de 100 productos naturales y condujo por primera vez a la síntesis química de las prostaglandinas.

Las prostaglandinas son derivados de los ácidos grasos que se encuentran en casi todos los tejidos del cuerpo humano, interviniendo en variadas funciones esenciales. En particular, John R. Vane (1927- ), químico por formación inicial y farmacólogo por inclinación,  premio Nóbel de Medicina en 1982, demostró que las prostaglandinas intervienen en los mecanismos neurológicos del dolor y que las múltiples aplicaciones médicas de la aspirina se derivan de su capacidad para bloquear la producción de ciertas prostaglandinas. Vane a partir de 1973 trabaja en los Laboratorios Wellcome bajo la dirección del químico hondureño Salvador Moncada. En el Departamento de Investigación de las Prostaglandinas se descubrió la prostaciclina y su farmacología fue desarrollada.

En las décadas de los setenta y los ochenta ha aparecido en escena un nuevo tipo de neurotransmisor de origen proteico, las endorfinas. Roger Guillemin francés – estadounidense, ha estudiado la producción de este tipo de hormona péptidica   del cerebro y los mecanismos de su acción. Por lo visto se ha descubierto el tipo de sustancia que desempeña importantes roles en los mecanismos conducentes a la aparición de las emociones placenteras relacionadas con el sentimiento de felicidad. Guillemin ha merecido el Premio Nóbel de Fisiología en 1977.       

En conclusión, durante este siglo la Química de los compuestos naturales ha vencido importantes problemas en las esferas de la síntesis y análisis de complejas moléculas bioactivas;  y en la comprensión teórica del rol catalítico de los biopolímeros y el mecanismo de su interacción en el metabolismo de los seres vivos. 

Progresos en el diseño y producción de fármacos.

Los avances en este sector de la Biorgánica, junto con los extraordinarios progresos de la Fisiología, la Bioquímica, la Medicina y las técnicas de Computación han promovido una revolución en el ámbito de la Quimioterapia.

En el diseño de fármacos una posición especial han ocupado desde los mismos orígenes de la Quimioterapia, los compuestos naturales. Ellos han sido una de las grandes fuentes de fármacos prototipos. Sirva citar como ejemplos de este grupo, los glicoesteroides, con propiedades cardiotónicas, las hormonas de mamíferos (insulina, corticoides, hormonas sexuales), y otros productos endógenos como las prostaglandinas, vitaminas o neuropéptidos.

En 1929, Alexander Fleming (1901 – 1955) descubrió un hongo de la especie Penicillium que inhibía el crecimiento de determinadas bacterias. Esta trascendental observación no contó con el necesario soporte para estudiar su posible aplicación clínica. No fue hasta la Segunda Guerra Mundial, con su arsenal de heridos inundando las salas de “infecciosos”, que se desempolvan los resultados de Fleming y aparece el financiamiento que posibilita las investigaciones dirigidas entonces por Florey que terminan con el aislamiento y producción de la penicilina cristalina de poder antibiótico potenciado.

Se dio entonces el nombre de penicilina a la mezcla de compuestos naturales que presentado un núcleo  estructural común se diferencian por la naturaleza específica de un grupo lateral. Los nombres químicos indican precisamente la identidad de este grupo: bencilpenicilina, n-amilpenicilina, etc.

La investigación siguiendo el método de Fleming, condujo pronto a nuevos antibióticos con probada eficacia contra la acción patógena de determinadas bacterias. Así en 1944 Selman A. Waksman (1888 – 1957) bacteriólogo estadounidense de origen húngaro,  aisló de determinada cepa de la especie Streptomyces, la estreptomicina, antibiótico eficaz contra flagelos de la humanidad como la tuberculosis, la meningitis y la pulmonía. En los años siguientes aparecieron nuevas variedades a partir de cultivos de otros microrganismos, entre los cuales se conocieron las tetraciclinas (cuyo análisis no escapó al asedio del grupo de Woodward, quién dejó establecido en 1952 sus estructuras) y del clorafenicol, ambos muy eficaces en el tratamiento de la fiebre tifoidea.

Así, desde mediados del siglo XX la introducción generalizada de los antibióticos en la práctica médica ha cambiado de forma radical el cuadro de las enfermedades que constituyen los principales padecimientos de la especie humana. La incidencia de las enfermedades infecciosas como causa de muerte, a excepción de los países más pobres, ha sido drásticamente disminuida, siendo desplazadas del primer lugar que ocupaban antes del  descubrimiento y aplicación de los antibióticos.

Otra consecuencia derivada del empleo de los antibióticos no tan evidente es el avance espectacular impulsado en el campo de la cirugía. Su empleo ha permitido la realización de operaciones complejas y prolongadas sin un riesgo excesivo de infección.  

Sin embargo, los avances han sido pocos en el campo del tratamiento de las infecciones virales.

Un hecho al parecer aislado pero que se inserta en las investigaciones contra los virus es el descubrimiento de la ciclosporina realizado en 1969 por el biólogo belga Jean Francois Borel (1933- ).Con el aislamiento de la ciclosporina A, un metabolito undecapéptido del hongo Tolypocladium inflatum, se creyó disponer de un prototipo para una nueva generación de agentes antivirales, pero su demostrada actividad  inmunodepresora, al interferir la biosíntesis de la linfoquina, tuvo un  gran impacto en la cirugía de trasplantes, a fines de los setenta, al disminuir notablemente el rechazo al órgano injertado.

Una dirección prometedora que está siendo intensamente investigada es la producción y el empleo de las sustancias llamadas interferones. Su inicio está marcado en 1957, cuando el virólogo británico Alick Isaacs (1921-1967) y su colega suizo Jean Lindenmann reportaron el descubrimiento, en células de embriones de pollos, de una proteína que manifestaba propiedad antiviral. La continuación de estas investigaciones demostró la existencia de un grupo de proteínas que interfería o impedía la infección de las células corporales por los virus, a las cuales se les llamó interferón. Hasta hace poco estos estudios estaban limitados por su escasa disponibilidad pero a partir de los años 80  el avance de las técnicas de clonación del material genético desarrolladas por la Ingeniería Genética permitió la obtención de grandes cantidades de esta proteína y por consiguiente ha posibilitado la ampliación de los ensayos clínicos para establecer los niveles, las dosis y los efectos secundarios.

La época del desarrollo de programas de ensayos farmacológicos sistemáticos con productos sintéticos fue inaugurada por el químico alemán Paul Erlich (1845 – 1915), uno de los pioneros de la Quimioterapia contemporánea. La tradición heredada desde los tiempos de Paracelso y su intuición (no hay que olvidar que al decir de Pasteur, “el azar favorece a las mentes preparadas”) lo llevó a desarrollar un programa   teniendo como prototipo una estructura arsenical, en la lucha contra el flagelo de la sífilis, y el éxito le sonrió con el preparado 606, al cual llamó salvarsan.

Ya a la altura de la tercera década, teniendo como base el éxito de Erlich con el azul de metileno sobre el paludismo, G. Domagk (1895 – 1964), premio Nóbel de Medicina en 1938, desarrolla un amplio programa de evaluación de colorantes azoicos que concluyen en 1935 con el descubrimiento de la eficacia del prontosil, un azo derivado que por reducción metabólica libera la sulfanilamida, el verdadero compuesto responsable de la acción antibiótica.  El programa de búsqueda de mejores sulfamidas bacterianas, mediante el estudio de miles de compuestos portadores del grupo -SO₂N- condujo a espectaculares aperturas en otros sectores de los fármacos, tales como diuréticos (sulfonamidas y disulfonamidas), hipoglucemiantes (sulfonilureas), leprostáticos y antituberculosos (sulfonas).

Otra dirección en el diseño de fármacos consiste en la búsqueda de antimetabolitos por variaciones de la estructura de metabolitos. Esta estrategia es una de las más usadas en el diseño de agentes anticancerosos. Una aproximación dentro de esta dirección es el diseño de inhibidores enzimáticos, entre los cuales merecen mencionarse las cefalosporinas que actúan como inhibidores de de las transpeptidasas de las bacterias.

El desarrollo de nuevos materiales.

La necesidad social de aparición en escena de los plásticos alcanzó tal impacto que algunos han bautizado cierto momento del siglo XX como la  “era de los plásticos”.  

En el campo de los materiales termoplásticos el siglo pasado había dejado como saldo la modificación accidental de la celulosa en nitrocelulosa que permitiría la producción del celuloide. Pero la inauguración de una nueva época en la producción de materiales sintéticos correspondió al químico belga - estadounidense L.H. Baekeland (1863–1944), al obtener en 1907  resinas termoestables por la condensación del fenol y el formaldehído, las bakelitas (combinación del apócope de su nombre con el sufijo procedente del griego lithos, piedra, es decir, la piedra de Baekeland).

Sus sorprendentes propiedades como elevada dureza, inercia frente a los más enérgicos disolventes, termoestabilidad, baja conductividad eléctrica y térmica y capacidad de moldearse al ser calentados para después solidificar, fueron anunciadas por Baekeland en 1909 en Nueva York, indicando la posibilidad de fabricar con las bakelitas desde conmutadores eléctricos hasta discos fonográficos.

En  estos primeros tiempos prevalece el método de ensayo y error como reflejo del escaso conocimiento sobre la estructura de las moléculas gigantes y de los detalles de las reacciones en que se producían.

Al filo de la década del treinta ya se disponía de la materia prima suministrada por la industria del petróleo, y del bagaje teórico suficiente, para que el químico J.A. Nieuwland (1878 – 1936) investigara con éxito la producción del caucho sintético, al que denominó neopreno. Este neopreno por sus propiedades elastómeras superaría al caucho natural.

La aplicación de la Termodinámica y la Cinética Química al estudio sistemático de estos materiales, fue tarea abordada por diferentes grupos de investigación entre los cuales se destacó el dirigido por el químico alemán H. Staudinger (1881-1965).  Estos trabajos resultaron premisas fundamentales para el asalto a la síntesis de los nuevos polímeros.  

En 1928, la Compañía  Dupont tomó una decisión poco común por entonces en el mundo de los negocios: abrió un laboratorio para investigaciones fundamentales que sería dirigido por  el  brillante químico estadounidense William Carothers (1896–1937). 

Carothers demostró la posibilidad de producir controladamente fibras artificiales que con el tiempo competirían por sus propiedades con las fibras extraídas de fuentes naturales. Fueron sintetizados en el laboratorio las poliamidas (nylon) y los poliésteres (dacrón, terylene, etc.) a partir de los monómeros bifuncionales complementarios, es decir, los ácidos dicarboxílicos (o sus derivados) y las diaminas o glicoles correspondientes.

Frente a la vía de policondensación ya descrita se desarrollaban nuevas técnicas de polimerización por la vía de poliadición de los monómeros vinílicos. Estos monómeros  podían ser producidos masivamente por la industria petroquímica y su reactividad se vería condicionada por la presencia de dobles enlaces que mediante la acción de iniciadores radicálicos daban lugar a estructuras poliméricas con una cadena principal básicamente apolar. Del trabajo de equipo dirigido por P.J. Flory (1910 – 1985), premio Nóbel en 1974,  quedaron definidas en lo fundamental las rutas sintéticas que posibilitaron la producción de los polímeros vinílicos tales como el polivinilcloruro, los poliacrilatos, poliacetatos, el teflón y otros.

Un nuevo período en el campo de las síntesis de polímeros se abre con las investigaciones realizadas paralelamente por el químico alemán K. Ziegler (1898-1973) y el italiano G. Natta (1903-1979). En 1954 inician la aplicación de nuevos sistemas catalíticos órgano – metálicos  para la producción de polímeros vinílicos con un alto ordenamiento de los grupos laterales a su espina dorsal (cadena principal). Esta elevada estereoespecifidad lograda en las etapas de síntesis había sido una conquista privativa de la fisiología de los seres vivos.

Sin poder compararse con los reconocidos logros en el campo de la microelectrónica, la ciencia japonesa ha expresado en las últimas décadas importantes contribuciones a la Química. En particular, son importantes exponentes los éxitos alcanzados por el químico japonés Hideki Shirakawa (1936- ), premio Nóbel del 2000, descubridor de una nueva generación de polímeros conductores al polimerizar el gas acetileno sobre la superficie de un catalizador especial de Ziegler-Natta. Este tipo de polímeros conductores vienen siendo estudiados también por investigadores de la Universidad de Pennsylvania y constituyen una prometedora vía para la obtención de nuevos materiales, únicos por sus propiedades híbridas de termoplásticos y metales.

Otra conquista sobresaliente en el campo de los polímeros sintéticos viene dada por la fabricación de materiales biodegradables y biocompatibles. La aplicación del ácido poliglicólico que experimenta una relativa facilidad para hidrolizarse y asimilarse por los tejidos vivos y la capacidad mostrada por similares productos para formar matrices tridimensionales dónde pueden “sembrarse”  células de tejidos han abierto campos insospechados de aplicación en la Medicina.

Las suturas quirúrgicas sintéticas, con excelente resistencia mecánica y fácilmente reabsorbibles por el organismo, son un ejemplo de masiva aplicación. Pero por ahora las más trascendentes  invenciones se relacionan con el transporte y suministro lento de medicamentos en zonas de difícil o impenetrable acceso, como es la barrera hematoencefálica, que evita la penetración de una gran variedad de sustancias químicas procedentes de la sangre  en el cerebro; y el uso de los polímeros biocompatibles como armazón genérica donde crecen tejidos.

Robert Langer (1949- ), un ingeniero químico del Instituto Tecnológico de Massachussets, diseñó láminas de polímeros en forma de disco que fueran implantadas en 1992 por el neurocirujano de la institución médica Johns Hopkins, Henry Brem (1952 - ),  para tratar el cáncer tras realizar intervenciones quirúrgicas en el cerebro. Dado que las sustancias químicas embebidas en el polímero de superficie biodegradable, se administran localmente, no ocasionan la toxicidad sistemática típica de los fármacos para combatir el cáncer. Estas láminas representan el primer tratamiento nuevo para el cáncer cerebral en 25 años. En la actualidad se utilizan sistemas de administración lenta muy similares para tratar el cáncer de próstata, la endometriosis e infecciones óseas agudas.

Las empresas de biotecnología utilizan estructuras poliméricas para crear piel artificial con el fin de tratar las quemaduras graves y las úlceras producidas por la diabetes. Multiplican células vivas en cultivos (normalmente procedentes de tejidos que se desechan durante las operaciones quirúrgicas) y, a continuación, “siembran” las células en la estructura de polímeros.

Cuando la ingeniería de materiales y la ciencia especializada en polímeros unen sus fuerzas con la biología y la medicina se logran estos milagros modernos. De cualquier manera, una conciencia universal debe ser creada, en primer lugar para que los logros de la ciencia de punta no sean privativos de los sectores minoritarios de los países ricos, y para que en ningún caso un Frankestein espiritual pueda apoderarse del género humano por una irracional manipulación genética.  

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