La vita è asimmetrica: gli scienziati che ne hanno svelato il motivo hanno vinto il Nobel per la Chimica del 2026.
Premio Nobel per la Chimica 2026 a Kagan e Soai: Svelato il Mistero dell’Asimmetria Chimica
Henri Kagan e Kensō Soai si aggiudicano il Premio Nobel per la Chimica 2026 per la loro straordinaria scoperta di una soluzione all’enigma dell’asimmetria chimica in natura. Questa rivelazione apre nuove prospettive nella manipolazione delle reazioni impiegate nella produzione di farmaci e altri materiali essenziali.
Al centro della loro ricerca vi è il concetto di chiralità, una proprietà di alcune molecole che esistono in due forme speculari e non sovrapponibili, proprio come le mani sinistra e destra di un individuo. Uno dei fenomeni chimici più affascinanti e misteriosi in biologia è l’omochiralità: gli organismi viventi contengono quasi esclusivamente una delle due forme speculari di una molecola.
Le due versioni di queste molecole, chiamate enantiomeri, possiedono proprietà fisiche simili ma possono comportarsi in modi radicalmente diversi. Il Comitato Nobel ha illustrato questa differenza con una semplice analogia: un fabbro può creare due chiavi speculari, ma "solo una di esse si adatta alla serratura, e la serratura può essere danneggiata se i clienti tentano di aprirla con l’altra chiave". Questo problema è particolarmente rilevante nello sviluppo di nuovi farmaci che utilizzano, ad esempio, amminoacidi o molecole di zucchero come base. Mentre un enantiomero produce l’effetto terapeutico desiderato, l’altro può causare effetti collaterali inutili e, a volte, dannosi. Gli scienziati non sono sempre in grado di controllare facilmente quale versione della molecola si ottiene dalla sintesi.
La scoperta delle molecole chirali risale all’epoca di Pasteur, che identificò due enantiomeri con reazioni molto diverse se esposti a batteri. Da allora, vari ricercatori hanno cercato di replicare l’omochiralità in laboratorio, con l’obiettivo di comprenderne l’origine spontanea e applicare tale conoscenza alla progettazione di reazioni controllate per scopi diversi. Tuttavia, i primi esperimenti producevano quantità uguali delle due varianti, non riuscendo a riprodurre la selettività osservata in natura.
All’inizio del secolo scorso, il chimico tedesco Willy Marckwald progettò una reazione asimmetrica capace di produrre una quantità leggermente maggiore di una delle due versioni. Raggiunse questo risultato utilizzando un catalizzatore chirale: una sostanza che facilita una reazione chimica senza essere consumata e che favorisce la formazione di uno degli enantiomeri. Il rapporto tra le due varianti, tuttavia, cambiava solo marginalmente.
Successivamente, nel 1953, il fisico teorico Charles Frank propose un modello matematico che delineava tre condizioni per riprodurre l’omochiralità. Innanzitutto, deve esserci una reazione asimmetrica in grado di favorire una delle due versioni; tale squilibrio deve essere amplificato; e la reazione stessa deve produrre il catalizzatore che la guida. Quest’ultima caratteristica, definita autocatalisi, genera una sorta di circuito di feedback positivo, in cui un piccolo vantaggio iniziale può far sì che una delle varianti si assemblasse a un ritmo sempre più veloce fino a dominare la reazione.
Questo quadro teorico ha costituito la base della ricerca di Henri Kagan. A partire dai primi anni ’80, si è concentrato sul perfezionamento delle reazioni asimmetriche attraverso uno studio dettagliato del catalizzatore. A quel tempo, gli scienziati utilizzavano tipicamente catalizzatori composti da un atomo metallico, che agiva come forza motrice della reazione, e una sostanza chirale che assicurava l’asimmetria del processo. Si presumeva che, utilizzando una miscela contenente quantità uguali delle due versioni di tale molecola chirale, il risultato sarebbe stato anch’esso una miscela bilanciata.