Explicador: ¿Qué son las moléculas espejo y qué enigma está detrás del Nobel de Química 2026?

Henri Kagan y Kenso Soai fueron galardonados este 7 de octubre con el Premio Nobel de Química 2026 por sus aportaciones para comprender un fenómeno que durante décadas intrigó a los químicos. Algunas moléculas pueden existir en dos formas que son imágenes espejo, como las manos, pero en determinadas reacciones una de ellas puede terminar imponiéndose sobre la otra.

Este fenómeno está relacionado con la quiralidad, la propiedad que permite que una molécula tenga dos formas que son imágenes espejo, pero no pueden superponerse. Kagan descubrió que una pequeña diferencia entre ambas podía amplificarse y Soai demostró cómo esa ventaja podía reforzarse hasta que una de las formas predominara casi por completo.

¿Qué es la quiralidad y cómo se manifiesta en las moléculas?

La mano izquierda y la derecha son imágenes espejo. Tienen los mismos elementos, pero no pueden colocarse una sobre otra de manera que todos sus puntos coincidan. Algo similar sucede con algunas moléculas.

Estas moléculas tienen la misma composición y los mismos enlaces entre sus átomos, pero están acomodadas de manera distinta en el espacio. Cada una es la imagen espejo de la otra y tampoco pueden superponerse. A esta propiedad se le llama quiralidad y las dos versiones reciben el nombre de enantiómeros.

Esta diferencia puede parecer menor, pero cambia la manera en que una molécula interactúa con otras. Eso hace que distinguir entre las dos versiones sea importante tanto para entender procesos naturales como para producir sustancias que necesitan una orientación determinada.

¿Por qué la quiralidad planteaba un enigma para la química?

Cuando una reacción puede producir dos moléculas espejo, lo esperable es obtener cantidades similares de ambas. Sin embargo, para los químicos era fundamental entender cómo podía romperse ese equilibrio y qué podía hacer que una de las dos terminara imponiéndose.

La pregunta adquiría todavía más importancia al observar a los seres vivos. La vida no utiliza por igual las dos versiones de muchas moléculas. Los aminoácidos y los azúcares que la componen muestran una clara preferencia por una de ellas, un fenómeno conocido como homoquiralidad.

En 1953, Frederick Charles Frank propuso una posible explicación. Una pequeña ventaja inicial podría crecer si las moléculas de un tipo ayudaban a producir más moléculas iguales y, al mismo tiempo, dificultaban la formación de su versión espejo.

La propuesta ofrecía una explicación de cómo podía romperse ese equilibrio. Lo que faltaba era demostrar que un proceso así podía ocurrir realmente en una reacción química.

¿Cómo lograron Kagan y Soai explicar la asimetría molecular?

Henri Kagan encontró una primera pieza en 1986. En ese momento se suponía que si al comienzo de una reacción había una pequeña diferencia entre las dos versiones de una molécula, el resultado conservaría una diferencia parecida.

Los experimentos de Kagan demostraron que no siempre era así. Bajo ciertas condiciones, una ventaja pequeña al inicio podía convertirse en una diferencia mucho mayor al final. Este comportamiento recibió el nombre de efecto no lineal.

Kenso Soai consiguió después demostrar otro paso del proceso. En 1995 presentó una reacción en la que las moléculas obtenidas ayudaban a producir nuevas moléculas de su misma versión. A medida que una de ellas ganaba terreno, también aumentaba su capacidad para seguir produciendo moléculas iguales.

El proceso se conoce como autocátalisis asimétrica. Su importancia radicó en demostrar experimentalmente que una diferencia pequeña entre dos moléculas espejo podía reforzarse durante una reacción hasta producir un resultado muy desigual.

¿Cómo puede una pequeña diferencia terminar dominando una reacción?

Uno de los experimentos de Soai permite dimensionar hasta dónde puede llegar ese proceso. Al inicio, una de las dos versiones tenía una ventaja de apenas 0.00005% sobre la otra.

Después de tres ciclos, esa misma versión representaba más de 99.5% del resultado. La diferencia entre ambas se había amplificado unas 630,000 veces.

Soai también estudió qué sucedía cuando nada favorecía deliberadamente a una de las dos versiones. En una serie de 37 experimentos, 18 terminaron inclinándose hacia una y 19 hacia la otra.

Los resultados mostraron que no siempre existe una versión destinada a imponerse desde el principio. Una diferencia inicial extremadamente pequeña puede inclinar la reacción hacia cualquiera de las dos y, una vez que una comienza a ganar terreno, el proceso puede reforzar esa ventaja.

¿Por qué controlar la quiralidad es importante para fabricar medicamentos?

La diferencia entre dos moléculas espejo también puede ser importante para el organismo. Aunque tengan la misma composición, su distinta forma puede hacer que interactúen de manera diferente con las moléculas del cuerpo.

Por eso, en la fabricación de medicamentos importa controlar cuál de las dos versiones se produce. Una puede generar el efecto terapéutico buscado, mientras que la otra puede ser innecesaria o tener efectos no deseados.

Los descubrimientos reconocidos con el Nobel de Química 2026 permitieron comprender mejor cómo favorecer una versión de una molécula sobre la otra. Ese conocimiento ayuda a controlar las reacciones utilizadas para obtener sustancias con la orientación que se necesita y también tiene aplicaciones en la elaboración de sabores, fragancias, productos agrícolas y materiales.

Los trabajos de Kagan y Soai aportaron además una pieza para entender un problema más amplio. Sus experimentos demostraron cómo una diferencia muy pequeña puede crecer hasta que una orientación domina casi por completo, pero no explican por qué la vida en la Tierra terminó utilizando predominantemente una sola versión de muchas moléculas. El origen de esa homoquiralidad sigue siendo una pregunta abierta.