Dai farmaci all'energia, le ricerche sulla natura-specchio

Premiata con il Nobel per la Chimica 2026 al francese Henri Kagan e al giapponese Kenso Soai, la scoperta di come controllare e selezionare una determinata versione speculare di una molecola ha permesso un grande numero di applicazioni, dai farmaci all'energia, passando per le nanotecnologie e l'elettronica.

Alla base di questo campo di ricerca c'è il fenomeno per il quale una molecola non può essere sovrapposta alla sua immagine speculare. Viene chiamato chiralità, dal termine greco che significa 'mano'. Le mani sono infatti un esempio perfetto di chiralità: sono speculari e non sovrapponibili. Allo stesso modo le molecole con due versioni simmetriche (chiamate enantiomeri) hanno gli stessi atomi legati nello stesso ordine, ma disposti nello spazio in modo da non essere sovrapponibili, proprio come un guanto destro non entra nella mano sinistra.

La struttura di ciascuna molecola è fondamentale perché le permette, per esempio, di adattarsi a un particolare recettore o di svolgere una determinata funzione.

Una delle prime e principali applicazioni riguarda i farmaci. In questo caso le tecniche per ottenere una particolare versione di una molecola (chiamate di sintesi asimmetrica) permettono di ottenere un grande numero di principi attivi specializzati per particolari funzioni. Per esempio, l'ibuprofene esiste nella forma S ed R, ma solo la prima è molto più efficiente nell'azione antidolorifica e antinfiammatoria. Anche per i profumi la forma destra o sinistra di una molecola può fare la differenza, fino a progettare esattamente la fragranza desiderata.

Sfruttano la sintesi asimmetrica anche molti prodotti per l'agricoltura, come pesticidi o erbicidi. In questo caso, la possibilità di progettare la molecola voluta con precisione permette di aumentare l'efficacia riducendo la quantità del prodotto necessario a ottenere l'effetto.

Le ricerche di Kagan e Soai sono di casa nei laboratori chimici per quanto riguarda la catalisi e si sta lavorando a nuovi materiali con particolari proprietà elettroniche e ottiche, come sensori e nuovi materiali elettronici. Per l'elettronica sono promettenti i materiali che permettono di controllare il senso di rotazione degli elettroni, utili alle future tecnologie quantistiche. Materiali chirali sono infine allo studio anche per le celle solari e per nuovi sensori per le diagnosi mediche.