El pasado lunes 6 de octubre se hizo público el premio Nobel de fisiología o medicina. Fue a parar de una manera muy merecida, y en partes iguales, al japonés Shimon Sakaguchi y a los estadounidenses Mary E.Brunkow y Frederick J. Ramsdell por sus descubrimientos fundamentales sobre la tolerancia inmunitaria periférica, mecanismo que impide que el sistema de defensa que tenemos en el cuerpo para repeler incursiones de virus y bacterias nocivos ataque a las células de nuestro propio organismo. Su trabajo permitió la identificación de las células denominadas T reguladoras, que son como una especie de linfocitos que equilibran nuestro sistema inmunitario en ese sentido.

Aunque los trabajos de todos ellos son complementarios, Sakaguchi, creo, hubiera merecido al menos obtener la mitad del premio y no un tercio, pues gracias a su obstinación y fe en que no estaba equivocado logró que parte de la comunidad científica se interesara por su trabajo, ya que las grandes autoridades en la materia decían que su investigación terminaría en nada. Siempre se había creído que la tolerancia inmunitaria se originaba únicamente en la glándula denominada Timo y que allí maduraban los distintos tipos de células T que se conocían principalmente: las que se encargan de atacar células infectadas o cancerosas, las que cooperan con otras células inmunitarias coordinando la respuesta del organismo o las memorizan y reconocen los organismos patógenos para que sean atacados rápidamente y de manera efectiva.

El organismo produce todo tipo de células T porque no sabe los patógenos que encontrará, incluso células que atacan a las de nuestro propio cuerpo; lo que pasa es que esas células son destruidas y nunca salen del Timo. Algunas veces este mecanismo falla y linfocitos T defectuosos escapan del Timo con las consecuencias conocidas de generación de enfermedades autoinmunes, reacciones alérgicas o proliferación de tumores cancerígenos. Lo que los premiados descubrieron e identificaron son una desconocida, hasta entonces, clase de células T que se encargan de regular y supervisar la respuesta inmunitaria evitando que se dirija contra los tejidos propios.

Este importante descubrimiento ha tenido un impacto muy importante en la medicina ya que ahora se comprende mucho mejor cómo funciona el sistema inmunitario y ha ayudado a que se pueda combatir de una manera mucho más eficiente las enfermedades autoinmunes y que se mejore la aceptación por el propio cuerpo los órganos trasplantados. También se ha abierto una importante vía de la lucha contra el cáncer, ya que se está estudiando cómo hacer que estas células potencien la respuesta inmunitaria contra algunos tumores.

El miércoles 8 de octubre se anunció el premio Nobel de química, que en este caso recayó en otro japonés, Susumu Kitigawa, el inglés Richard Robson y el jordano Omar M. Yaghi por el desarrollo de un nuevo tipo de arquitectura molecular y que ha abierto un enorme campo de investigación dentro de la química. Lo que lograron crear fue unas estructuras metal-orgánicas (MOF – Metal Organic Framework) con un gran número de minúsculas cavidades por las que pueden fluir moléculas de cualquier tipo de sustancia y quedar allí retenidas. Algunos usos posibles son la captura del agua que hay en el aire en zonas desérticas para que pueda ser utilizada posteriormente, captura de dióxido de carbono para reducir la contaminación y efecto invernadero, catalizadores muy versátiles para reacciones químicas o almacenamiento de gases tóxicos.

Estas estructuras podemos imaginarlas como una red tan fina que sus nudos serían átomos metálicos y los hilos que los interconectan moléculas o estructuras moleculares orgánicas (compuestas de carbono) y que añaden flexibilidad al conjunto. Si esta estructura de red la replicamos tridimensionalmente (como si pusiéramos una red tras otra pegadas) hasta llegar al volumen que necesitemos, tendríamos lo que se denomina un MOF.

La genialidad de esta invención ha sido combinar los átomos de metales con moléculas orgánicas, lo que añade al conjunto firmeza, estabilidad y sobre todo versatilidad ya que parámetros como el tamaño de los huecos de la red o la funcionalidad pueden ser modulados con precisión. Con anterioridad a los MOF se utilizaban materiales porosos inorgánicos como los aluminosilicatos o polímeros, pero no permitían un diseño molecular y por tanto tenían un uso muy limitado. Se dice que los MOF han abierto una vía de desarrollo dentro de la química que no tiene límites.

Si los dos premios anteriores, por la importancia de esos descubrimientos, eran esperados y nadie ha puesto objeción alguna dentro del mundo científico, algo muy diferente ha ocurrido con el Nobel de física. Hay investigadores que han aplaudido la resolución y otros que han manifestado su perplejidad por el trabajo al que ha sido concedido. El martes 7 de octubre se anunció que el inglés John Clarke, el francés Michel H. Devoret y el estadounidense John M. Martinis conseguían el citado galardón por el descubrimiento del efecto túnel macroscópico de la mecánica cuántica y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico. De nuevo, como ocurrió el año pasado, otro antiguo empleado de Google, John M. Martinis consigue alzarse con el galardón.

Como sabemos, el submundo cuántico tiene propiedades extrañas y sorprendentes que escapan a nuestro entendimiento porque nosotros estamos habituados al mundo denominado macroscópico (no cuántico). Una de estas raras propiedades es el efecto túnel. Este efecto, descrito de una manera somera, consiste en que algunas partículas subatómicas, como por ejemplo el electrón, son capaces de atravesar una barrera de potencial o algo que en teoría si se comportasen como partículas les estaría prohibido.

Estos científicos no lograron un avance importante en la ciencia, pero si en la técnica de enfriamiento y medida. El mérito es poder haber medido y controlado un efecto cuántico sin haberlo perturbado.

En nuestro mundo macroscópico es como si lanzáramos una pelota (electrón) contra un muro (barrera de potencial) y en vez de rebotar de vuelta lo atravesara y siguiera su trayectoria como si el muro no existiera. Este efecto a nivel cuántico está a la orden del día y es conocido desde hace muchísimo tiempo; sin ir más lejos en 1973 la academia sueca premió a Leo Esaki, Ivar Giaever y Brian Josephson por sus descubrimientos del efecto túnel en sólidos lo que permitió a la electrónica dar un gran salto. En 1986 Gerd Binning y Heinrich Rohrer también recibieron el galardón por la invención del microscopio de efecto túnel. ¿Pero entonces qué han hecho estos científicos para recibir el premio Nobel en 2025?

Se puede decir que en realidad no hicieron avanzar a la ciencia básica de una manera importante ya que su hazaña fue conseguir técnicamente algo que muchos grupos de investigación estaban intentando realizar a la vez que ellos. Dicho de otra manera, construyeron un sistema de experimentación que se ajustaba perfectamente a lo que la teoría predecía, pero con la tecnología de 1985, algo que por otra parte tiene bastante mérito.

El efecto túnel, como se menciona anteriormente, sólo había podido observarse en el mundo cuántico, es decir a una escala muy, muy pequeña, al nivel de los átomos. Los premiados en este caso lograron reproducir esta propiedad cuántica, a una escala macroscópica, es decir con millones de átomos en liza, aprovechando una propiedad de la materia denominada condensado Bose-Einstein. Esto lo consiguieron utilizando la superconductividad de los metales, bajando la temperatura a una millonésima parte del cero absoluto y aprovechar que en ese momento los electrones ya no andan libres en el metal, sino que se agrupan y se comportan como si fueran una única partícula tan grande como todos ellos juntos (superpartícula). Fue en ese momento cuando establecieron una corriente entre dos superconductores separados por un aislante y pudieron comprobar que esa superpartícula podía atravesar el aislante (que sería como la pared del ejemplo anterior) como si nada.

Estos científicos no lograron un avance importante en la ciencia, pero si en la técnica de enfriamiento y medida. El mérito es poder haber medido y controlado un efecto cuántico sin haberlo perturbado. Pensemos que nosotros no vemos a diario efectos cuánticos porque estos se producen a escalas ínfimas y además deben mantener una estabilidad térmica y no verse afectados por perturbaciones externas. Cuando intentamos medir una propiedad cuántica nos cargamos el sistema (en la jerga se dice que colapsa) y vemos el resultado final pero no su evolución. Las propiedades cuánticas son frágiles y los aparatos de medida introducen error y agitación térmica.

El logro de todo eso es muy importante pero los científicos patanegra dicen que eso no es ciencia, es ingeniería y que no comprenden cómo el premio Nobel de este año ha ido a parar a estos tres físicos por unos trabajos que hicieron hace 40 años y que casi todo el mundo ya había olvidado. Otros muchos científicos están a contentos por la concesión porque se ha podido comprobar una propiedad cuántica en el mundo macroscópico. La polémica está servida.