Nobel per la Chimica 2026 a Kagan e Soai: il segreto delle molecole

08/10/2026 ESTERI Condividi Preferisci Informazione.News su Google

Redazione Esteri   -   Il Premio Nobel per la Chimica 2026 è stato assegnato al francese Henri B. Kagan e al giapponese Kenso Soai per le scoperte che hanno permesso di comprendere come una reazione chimica possa produrre prevalentemente una sola delle due forme speculari di una molecola. La Reale Accademia Svedese delle Scienze ha annunciato il riconoscimento il 7 ottobre, premiando i due ricercatori per la scoperta degli effetti non lineari e dell'autocatalisi nella sintesi organica asimmetrica. I loro studi hanno contribuito a risolvere un problema scientifico rimasto senza risposta per oltre un secolo, con importanti applicazioni nella produzione dei farmaci.

Che cosa sono le molecole speculari e perché sono importanti per la vita

Per comprendere il significato della scoperta basta osservare le proprie mani. La destra e la sinistra hanno la stessa struttura, ma non possono essere sovrapposte perfettamente: sono immagini speculari differenti. In chimica accade qualcosa di simile con determinate molecole, che possono presentarsi in due configurazioni tridimensionali chiamate enantiomeri. Questa proprietà prende il nome di chiralità e deriva dal termine greco che indica la mano. Sebbene possiedano la stessa composizione chimica, le due versioni possono interagire in maniera molto diversa con altre sostanze, soprattutto all'interno degli organismi viventi.

La natura presenta una caratteristica particolare, definita omochiralità: nelle proteine delle cellule vengono utilizzati quasi esclusivamente amminoacidi con una determinata configurazione spaziale, mentre gli zuccheri che costituiscono il DNA presentano una preferenza per la configurazione opposta. Per molto tempo gli scienziati non sono riusciti a spiegare come questa selezione potesse essersi affermata. Nelle normali reazioni di laboratorio, infatti, la formazione di composti chirali tende spesso a produrre entrambe le versioni in proporzioni uguali. Il problema era individuare un meccanismo capace di amplificare una differenza inizialmente piccolissima fino a favorire nettamente una delle due strutture.

Le prime osservazioni decisive risalgono alla metà dell'Ottocento, quando Louis Pasteur studiò i cristalli dell'acido tartarico, una sostanza legata anche alla produzione del vino. Il ricercatore riuscì a separare cristalli con forme speculari e dimostrò che le rispettive soluzioni deviavano la luce polarizzata in direzioni opposte. Nel 1857 osservò inoltre che alcuni batteri fermentavano una delle due forme della sostanza, lasciando praticamente intatta l'altra. Quell'esperimento mostrò che i processi biologici distinguevano strutture molecolari apparentemente equivalenti, aprendo una questione destinata a occupare generazioni di chimici.

Le scoperte premiate: dagli effetti non lineari all'autocatalisi

Un passaggio fondamentale arrivò nel 1953, quando il fisico Charles Frank elaborò un modello teorico per spiegare l'origine dell'asimmetria molecolare. La sua proposta prevedeva una reazione capace di favorire una forma speculare rispetto all'altra e di rafforzare progressivamente questa preferenza attraverso un processo di autocatalisi. In una reazione autocatalitica, il prodotto contribuisce a generare ulteriori quantità di sé stesso, alimentando il processo chimico. Il modello descriveva dunque un possibile meccanismo di amplificazione, ma mancava una dimostrazione sperimentale completa delle condizioni necessarie per ottenere un risultato paragonabile a quello osservato nella chimica degli esseri viventi.

Il primo progresso decisivo venne compiuto nel 1986. Studiando il comportamento dei catalizzatori chirali, Kagan dimostrò che una piccola prevalenza di una configurazione nel catalizzatore poteva produrre una differenza molto più marcata nella composizione del prodotto finale. Contrariamente alle ipotesi precedenti, il rapporto tra le due proporzioni non era necessariamente lineare. Il fenomeno dipendeva anche dal diverso comportamento delle combinazioni molecolari presenti nel sistema catalitico. Questa osservazione fornì ai ricercatori un nuovo strumento per progettare reazioni selettive, capaci di ottenere quantità maggiori della configurazione desiderata.

Soai sviluppò successivamente un procedimento nel quale la sostanza prodotta partecipava direttamente alla propria formazione. Nel 1995 descrisse un esperimento in cui un eccesso iniziale del 2% di un enantiomero arrivava all'87% grazie all'amplificazione autocatalitica. Il risultato dimostrava che una preferenza molecolare inizialmente debole poteva rafforzarsi enormemente durante la reazione. Il passo successivo arrivò nel 2003, quando lo scienziato riuscì a ottenere un processo nel quale una delle due forme raggiungeva una purezza fino al 99,99%, partendo da condizioni prive di una preferenza chirale imposta dall'esterno. La configurazione prevalente dipendeva dalle piccolissime differenze casuali che si manifestavano all'inizio dell'esperimento.

Dai medicinali all'origine della vita: le applicazioni della ricerca

Il controllo della chiralità ha conseguenze concrete soprattutto nell'industria farmaceutica. Quando un medicinale contiene molecole speculari, una configurazione può produrre l'effetto terapeutico desiderato mentre l'altra può risultare meno efficace oppure provocare effetti indesiderati. La distinzione è quindi importante tanto nella progettazione dei principi attivi quanto nella valutazione della loro sicurezza. La possibilità di indirizzare le reazioni verso una forma specifica permette di ottenere sostanze con una composizione più controllata, evitando di produrre inutilmente quantità elevate dell'enantiomero non desiderato.

Le tecniche di sintesi asimmetrica trovano impiego anche nella preparazione di aromi, fragranze, prodotti per l'agricoltura e materiali innovativi. In questi settori la disposizione tridimensionale degli atomi può influenzare le proprietà delle sostanze e il modo in cui interagiscono con altre molecole. Gli effetti non lineari consentono inoltre di ricavare indicazioni sul funzionamento dei catalizzatori e di migliorare le condizioni delle reazioni. La ricerca premiata ha quindi contribuito sia alla comprensione dei processi chimici sia allo sviluppo di metodi utilizzati nella produzione industriale di composti ad elevata selettività.

Un altro ambito riguarda lo studio dell'origine della vita. Gli esperimenti di autocatalisi hanno mostrato che una forte asimmetria molecolare può emergere anche da processi chimici non biologici, senza che sia necessario introdurre fin dall'inizio una grande quantità di una delle due forme. La reazione sviluppata dal ricercatore giapponese è però artificiale e non riproduce direttamente i processi attraverso i quali si sono formate le prime molecole biologiche. Gli studiosi stanno cercando di applicare principi analoghi alla produzione selettiva di amminoacidi e zuccheri, per comprendere meglio i meccanismi che potrebbero aver contribuito alla comparsa dell'omochiralità.

I due vincitori hanno alle spalle lunghe carriere accademiche. Il chimico francese, nato nel 1930 a Boulogne-Billancourt, ha conseguito il dottorato al Collège de France nel 1960 ed è professore emerito dell'Université Paris-Sud. Il collega giapponese, nato nel 1950 a Hiroshima, ha ottenuto il dottorato all'Università di Tokyo nel 1979 ed è professore emerito della Tokyo University of Science. Il riconoscimento prevede un premio complessivo di 12 milioni di corone svedesi, suddiviso in parti uguali tra i due laureati.