Miquel Costas Salgueiro, professor ICREA de l’Institut de Quimica Computacional i Catàlisi (IQCC) de la Universitat de Girona, ha sigut un dels 185 guanyadors de la convocatòria Advanced Grant 2019 del Consell Europeu de Recerca – European Research Council (ERC). Dels 14 concedits a Espanya, 10 van a parar a investigadors que desenvoluparan el projecte en una institució catalana.  

Miquel Costas, membre de l’Institut de Química Computacional i Catàlisi (IQCC) de la UdG

L’ajut atorgat al Dr. Costas pel projecte ECHO-GRACADE – Enantioselective C-H Oxidation Guided by Rational Catalyst Design està dotat de 2.49 milions d’euros per a desenvolupar un projecte de recerca puntera en el camp de la química orgànica durant 5 anys. A més a més el projecte també permetrà la contractació de 8 investigadors en l’etapa doctoral i postdoctoral durant quatre anys que formaran part del seu equip d’investigació. 

El Dr. Miquel Costas s’ha convertit en el primer investigador d’aquesta universitat que ha obtingut un ajut d’aquest tipus i també el primer que ha obtingut dos dels tres ajuts individuals més prestigiosos de la ERC, la Starting Grant (2010-2015) i l’Advanced Grant (2020-2025). El Dr. Costas també ha obtingut el premi a l’ excel·lència investigadora de la Real Societat Espanyola de Quimica al 2014 i el premi ICREA 2019. 

La química orgànica estableix camins per preparar les molècules que formen els medicaments, els detergents, els sucres, els polímers, les proteïnes, i en definitiva tots els compostos, sense metalls, que suporten la vida i el benestar de les societats modernes. Els avenços més importants en aquest camp són aquells que obren camins nous, inaccessibles fins al moment i que obren l’accés a nous productes, o fan les síntesis més curtes, amb menys residus i amb mínima aportació d’energia. 

L’objectiu d’aquest projecte és fer possible un d’aquests camins, potser el més curt imaginable, que és instal·lar amb precisió quirúrgica grups OH en enllaços C-H. Perquè és tan important aquest procés? Perquè els grups OH donen funcionalitat a les molècules; les podem usar per fer altres molècules i poden ser reconegudes per receptors biològics, entre altres efectes. 

Un dels elements clau del projecte és que en aquest procés implantarem quiralitat a les molècules. La quiralitat és una propietat física de determinades substàncies, que esdevé clau en el reconeixement per receptors biològics. Per exemple, les dues mans d’una persona tenen quiralitat. A priori son físicament iguals, però no podem superposar una a sobre de l’altre, i si volem donar la ma a una altre persona, necessitem que les dues tinguin la mateixa quiralitat (la ma dreta només reconeix una altra ma dreta, i el mateix passa per l’esquerra). Multitud de processos biològics es basen en aquest reconeixement i per tant, si volem fer molècules d’ús biològic, hem d’implantar en elles la quiralitat.   

Aquesta reacció, instal·lar grups OH en enllaços C-H implantant al mateix temps quiralitat és una eina molt potent en biosíntesis i els organismes vius la fan servir de manera habitual mitjançant enzims. La reacció en canvi és impossible amb les eines químiques (reaccions) de que disposem. El projecte planteja crear aquestes eines, en base a fer models minimalístics dels enzims. Es a dir construir catalitzadors que es comportin com els enzims, però que tinguin un numero petit d’àtoms, a diferència dels enzims que tenen milers.  

Al final d’aquest projecte s’hauran creat les eines que ens permetran preparar molècules orgàniques d’interès en biologia i medicina de mitjançant processos  més nets, més econòmics i basats en recursos renovables.