L'Institut de Química Computacional i Catàlisi (IQCC) de la Universitat de Girona (UdG) està a l'avantguarda d'un dels dotze projectes de recerca seleccionats pel Programa Fundamentos de la Fundació BBVA, que dona suport a la ciència fonamental.

El Programa Fundamentos reforça el compromís de llarga data de la Fundació BBVA amb l'avanç de la ciència bàsica com a pedra angular per abordar els complexos reptes del segle XXI. El programa està obert a projectes dirigits per un màxim de dos investigadors principals, amb la participació de centres de recerca espanyols i internacionals. En aquesta edició, els 12 projectes finançats estan dirigits per investigadors de 16 institucions espanyoles, amb membres de l'equip de 24 centres, inclosos tres socis internacionals d'Alemanya, Àustria i els Països Baixos.

Pel que fa al projecte de la UdG, titulat RETICAT – Catàlisi Enzimimètica Reticular, està dirigit pels professors Miquel Costas (IQCC-UdG) i Daniel Maspoch (ICN2). D’altra banda, l’equip està format també per Arnau Call (IQCC-UdG) i Xavi Ribas (IQCC-UdG). L’objectiu del projecte és desenvolupar una nova generació de catalitzadors inspirats en enzims per permetre processos químics més sostenibles i eficients, especialment rellevants per a la indústria farmacèutica.

"Aquesta idea és disruptiva perquè no es tracta de millorar les tècniques existents, sinó de desenvolupar processos completament nous que siguin inherentment més sostenibles, processos que no són possibles amb la química actual", explica Miquel Costas.

L'equip pretén simular artificialment certes característiques dels enzims, és a dir, les molècules que actuen com a catalitzadors biològics en organismes vius, accelerant i facilitant reaccions químiques essencials. Concretament, la idea és "imitar" l'estructura de les cavitats que es troben en els enzims, controlant així la selectivitat i l'estabilitat de les reaccions químiques que s'hi produeixen.

Per aconseguir-ho, el projecte utilitzarà estructures reticulars conegudes com a MOF i COF (estructures orgàniques metàl·liques i estructures orgàniques covalents, respectivament), conceptualitzades originalment per Omar Yaghi, guardonat amb el Premi Frontiers of Knowledge 2018 en Ciències Bàsiques. Aquestes estructures estan compostes pels mateixos tipus de metalls que es troben en els enzims, emulant així l'eficiència dels catalitzadors naturals.

"D'aquesta manera, podem aconseguir una ruta molt més directa cap a la síntesi química i, per tant, generar molts menys residus", emfatitza Costas. "Des del punt de vista de la sostenibilitat, això permet reaccions molt més eficients que les disponibles actualment".

Durant els tres anys de durada del projecte, l'equip de recerca espera demostrar una "prova de concepte" amb els primers prototips d'aquests nous catalitzadors. Un cop demostrada la seva eficàcia, Costas creu que la tecnologia podria tenir un impacte transformador en la indústria química, especialment en el sector farmacèutic:

Costas ha conclòs ressaltant que "creiem que serà possible modificar reaccions que impliquen compostos com els esteroides, que són la base de molts productes farmacèutics i, per tant, tenen aplicacions importants en aquest camp".