Henk Buck (7 de febrero de 1930 – 27 de noviembre de 2023) fue un químico orgánico neerlandés . Nació en Dordrecht el 7 de febrero de 1930. [ 1 ] Buck estudió en la Universidad de Leiden , donde obtuvo su doctorado en 1959. En 1964, obtuvo una cátedra de Química Orgánica Teórica en la universidad. Por su investigación, recibió la Medalla de Oro de la Real Sociedad Química de los Países Bajos en 1967. En 1970, fue nombrado profesor de Química Orgánica Física y Química Orgánica en la Universidad Tecnológica de Eindhoven . Dado que no existía una cátedra de Química Teórica y Bioquímica, impartió clases de química orgánica, química orgánica física, química orgánica teórica, bioquímica y biotecnología. De 1988 a 1991, fue decano de la Facultad de Química. Por sus contribuciones científicas, fue nombrado miembro de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 1979. [ 2 ] Durante su trayectoria científica, publicó más de 300 artículos científicos que abarcaban una amplia gama de áreas de la química. Bajo su supervisión, 43 ingenieros químicos obtuvieron su doctorado. Su carrera se vio truncada prematuramente por una publicación en Science en 1990 sobre una posible cura para el cáncer, la cual tuvo que ser retractada debido a fallos en la investigación. [ 3 ]
Investigación
Su investigación en Leiden y posteriormente en Eindhoven se centró en la química orgánica , específicamente en la catálisis homogénea de la oxidación de hidrocarburos con iones carbenio estables como el catión pentametilbencilo [ 4 ] y la inducción quiral con el par redox NADH-NAD + en la transferencia de hidruro casi 100% estereoselectiva a cetonas e iminas . [ 5 ] Este último proceso está controlado por la orientación fuera del plano del grupo carboxamida. [ 6 ] En el campo de la química física, su trabajo se dirigió a las mediciones de resonancia de espín electrónico de radicales fosforanilo con fósforo en diferentes geometrías, como la configuración tetraédrica y la bipiramidal trigonal con el electrón desapareado en una orientación ecuatorial o axial. [ 7 ] Su contribución a la química orgánica teórica se basó en cálculos ab initio de la transición sin radiación del formaldehído [ 8 ] y cálculos ab initio de espectros de emisión de fluorescencia de nivel vibrónico único y tiempos de vida radiativos absolutos del formaldehído. [ 9 ] Además, investigó desviaciones de las reglas de Woodward-Hoffmann como el desplazamiento fotoquímico [1,3]-OH en 2-propen-1-ol. [ 10 ] Aquí, el resultado estereoquímico está determinado por la relajación del doble enlace excitado. Un estudio térmico de los desplazamientos cis-[1,5]-H en 1,3-pentadieno mostró el efecto del tunelamiento asistido vibracionalmente en esta orientación geométrica. [ 11 ]
Un tema especial en su investigación fue la química de los organofosforados . Un aspecto importante de este proyecto se basó en la posibilidad de que el fósforo (IV) acomodara un quinto ligando bajo la formación de una bipirámide trigonal que muestra una serie de propiedades únicas. La importancia de este cambio geométrico se ha demostrado en la transmisión conformacional en el ADN para la transición BZ con unidades CpG alternas bajo apantallamiento selectivo de fosfato. [ 12 ] Este cambio en la geometría del fósforo también fue aplicable a la dinámica bioquímica del cAMP. [ 13 ] Debido a la importancia del apantallamiento, el grupo OCH 3 se introdujo como sustituto de O − en el estudio de intermedios para la transmisión conformacional. Esto también dio como resultado la síntesis de ADN y ARN fosfato-metilados. Se sintetizaron ADN metilfosfotriéster con 2-12 bases. La neutralización de la carga de los enlaces fosfato por metilación (específica) dio como resultado ADN metilfosfotriéster con propiedades (bio)químicas muy exclusivas. [ 14 ] La introducción de quiralidad en el fósforo resultó importante para la dinámica intra e intermolecular. Estos ADN modificados imitaron el comportamiento del ADN natural en ausencia de factores estabilizadores como sales, proteínas y factores del medio. De hecho, se obtuvo una alta afinidad de hibridación sitio-específica con ADN natural complementario. Dependiendo de las bases, se pudo sintetizar ADN paralelo para bases pirimídicas en las que la quiralidad del fósforo fue decisiva. [ 15 ] La metilación del fosfato también dio la posibilidad de sintetizar un mini dúplex de ADN Z levógiro autocomplementario.
Después de que una publicación en Science sobre la inhibición de la replicación del VIH-1 tuviera que ser retractada, porque se basaba en una investigación defectuosa, aceptó la jubilación anticipada en 1990. [ 16 ] [ 17 ] (véase La controversia Buck-Goudsmit )
En casa, sin ningún apoyo académico, escribió varios artículos basados en cálculos de química cuántica centrados en la dinámica de reacciones orgánicas, la resonancia de espín electrónico de radicales organofosforados y la afinidad de hibridación del ADN y ARN metilfosfotriéster. Este último tema se publicó como artículo de revisión en Nucleosides, Nucleotides & Nucleic Acids . En estas revisiones, también ofrece una descripción y explicación de los resultados químicos y bioquímicos correspondientes del ADN, ARN y sistemas relacionados con el metilfosfotriéster. Esta contribución, basada principalmente en el trabajo realizado en Eindhoven, también incluye nuevas perspectivas sobre la síntesis en fase sólida, la transición BZ y las reacciones de transferencia de metilo relacionadas con el silenciamiento replicativo y transcripcional. Se presta especial atención al efecto del apantallamiento del fosfato en la estabilidad del dúplex. Modelos basados en cálculos de mecánica molecular y cálculos ab initio recientes de la teoría del funcional de la densidad respaldan el impacto del apantallamiento del fosfato en los distintos niveles de estabilidad del dúplex de ADN.
La controversia Buck-Goudsmit
A mediados de los 80, Henk Buck centró su investigación en el uso de ADN antisentido como inhibidor de la replicación viral. Paul C. Zamecnik es generalmente considerado el fundador de esta técnica, [ 18 ] pero ya en 1971 Paul S. Miller creó fragmentos cortos de ADN metilado con fosfato y consideró la posibilidad de usarlos como medio para influir en la replicación del ADN. [ 19 ] El grupo de investigación de Buck se centró en el uso de este ADN metilado con fosfato, en particular debido a sus propiedades eléctricas neutras. En varias publicaciones se informó sobre la selectividad y la formación de dúplex.
El fuerte aumento de las infecciones por VIH en aquella época, los intereses comerciales y los derechos de patente [ 14 ] llevaron a la decisión de colaborar con el virólogo Jaap Goudsmit del Centro Médico Académico de la Universidad de Ámsterdam . Sin embargo, Jaap Goudsmit requería cadenas de ADN más largas que las que Buck había estado probando hasta entonces, por lo que se desarrolló una nueva ruta de síntesis. Jaap Goudsmit probó las nuevas cadenas en muestras de VIH e informó de la inhibición de la replicación del virus.
Los resultados se publicaron en Science el 13 de abril de 1990. [ 16 ]
En vísperas de la publicación, la Universidad de Eindhoven hizo pública la noticia. Esto generó gran revuelo mediático en los Países Bajos, y bajo presión, Buck declaró públicamente que suponía que el SIDA sería cosa del pasado en un par de años, aunque se había acordado no hacer tales afirmaciones. Posteriormente explicó que lo había dicho deliberadamente para recaudar más fondos para su investigación, aunque mucho después se defendió alegando que el periodista lo había provocado.
Las dudas surgieron inmediatamente después de la publicación del artículo en Science. Al día siguiente, el profesor Van Boeckel, de la Universidad de Leiden y experto en síntesis de ADN, declaró en un importante periódico holandés que el ADN metilado con fosfato puro es muy difícil de producir y se contamina con facilidad. Seis días después de la publicación, surgieron críticas internas. El colega de Buck, el profesor Van Boeckel, también experto en este campo, ya había criticado la investigación de Buck un año antes y dimitió porque sus advertencias no fueron tomadas en serio. Van Boeckel también había trabajado en la síntesis de ADN metilado con fosfato y sabía lo difícil que era crear dichas cadenas de ADN. Un año antes de la caída de Buck, llegó a la conclusión de que las cadenas más largas de Buck no podían ser puras, porque el asistente de investigación de Van Boeckel, Kuijpers, había observado que incluso un ADN metilado con fosfato corto no era estable. [ 20 ] En mayo de 1989 invitó a uno de los asistentes de investigación de Buck a analizar su material en un equipo de HPLC en el laboratorio de Organon , una empresa farmacéutica holandesa. La medición demostró que el material de prueba no era puro en absoluto, pero Buck se negó a aceptar este hecho. Cuando Van Boeckel le mostró a Buck un borrador de la publicación de su propia investigación a finales de 1989, se produjo un enfrentamiento en el que la universidad se puso del lado de Buck. Se ordenó a Van Boeckel y Kuijpers que detuvieran su investigación, porque "era demasiado costosa y poco productiva". [ 21 ]
Las dudas y críticas que siguieron a la publicación en Science provocaron un acalorado debate público en varios periódicos y revistas científicas neerlandesas, y la universidad finalmente reconoció que aún quedaba por investigar la pureza del ADN metilado con fosfato. Se formó un comité para investigar el proceso, cuya conclusión (30 de agosto de 1990) fue que no se pudo detectar ADN metilado con fosfato. El comité también reprochó a Buck por no haber prestado atención a las críticas internas de su facultad. Como consecuencia, Buck fue destituido como decano de la facultad. Se le pidió a Goudsmit que volviera a analizar el material antisentido, pero su entusiasmo había disminuido y Buck no pudo producir el ADN metilado con fosfato puro a tiempo.
Por lo tanto, la publicación en Science tuvo que ser retractada. [ 17 ]
Un segundo comité de investigación informó a finales de año que la presentación de los resultados en la revista Science rozaba el fraude. El informe también señalaba que el comportamiento de Buck en su grupo fue, en ocasiones, excesivamente severo. El comité concluyó que esto lo inhabilitaba como líder de investigación. En consecuencia, Buck aceptó la jubilación anticipada.
Aunque Jaap Goudsmit fue generalmente considerado una víctima en el asunto, medio año después un periodista de un importante periódico cuestionó su papel en el escándalo. Goudsmit había informado sobre la inhibición de la replicación del VIH, lo cual era cuestionable, dado que el ADN metilado con fosfato no era lo suficientemente puro. Por lo tanto, un tercer comité investigó también el trabajo de Goudsmit y su grupo. El comité concluyó que Goudsmit no había verificado la calidad del material de Buck. Además, detectaron deficiencias en la interpretación y presentación de los resultados. El comité concluyó que la investigación de Goudsmit había sido científicamente inadecuada. Goudsmit no apeló y pudo continuar con su trabajo.
Henk Buck nunca aceptó el resultado de esta controversia. Persistió en su opinión de que podía producir ADN metilado con fosfato suficientemente puro. En varias entrevistas afirmó sentirse vilipendiado por haber cometido un error sincero. Publicó dos artículos en la revista científica Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids [ 22 ] en los que intenta reconstruir lo sucedido, llegando incluso a afirmar que los comités de investigación estaban equivocados.
Sin embargo, hasta la fecha nadie ha producido cadenas de ADN metilado con fosfato puro con la calidad que Goudsmit requería. Todos los esfuerzos de Miller, Van Boeckel y Buck dieron como resultado fragmentos cortos e inestables. Las investigaciones recientes en este campo se basan en ADN metilfosfonato o fosforotioato. Actualmente (2008) solo existe un medicamento antisentido, basado en un oligonucleótido de fosforotioato : Fomivirsen .
Buck murió en Tilburg el 27 de noviembre de 2023, a la edad de 93 años. [ 1 ]
Fuentes
- Hagendijk, R. y Meeus, J. (1993) "Fe ciega: hechos, ficción y fraude en la controversia pública sobre la ciencia". Public Understanding of Science, vol. 2, n.º 4, págs. 391-415.
- Rozendaal, S. (1992) "Barbertje wil weer werken. Waarom AIDS-onderzoeker Henk Buck moest hangen". Elsevier 21 de octubre de 1992, págs. 96-100
Referencias
- 1 2 "Obituario de Henk Buck" . NRC (en neerlandés).
- ↑ "HM Buck" (en neerlandés). Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos . Consultado el 14 de julio de 2015 .
- ^ "Henk Buck, bekend van Buck-affaire, overleden op 93-jarige leeftijd" (en holandés). Nederlandse Omroep Stichting. 5 de diciembre de 2023. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2023.
- ↑ Van Pelt, P. et al. (1976) "Transferencia de hidruro catalizada por ácido protónico de alcanos a cationes bencílicos metilados. Parte III: Alcanos solvatados como intermedios donadores de hidrógeno", Journal of the American Chemical Society, Vol. 98, pp. 5864-5870
- ↑ Vekemans, JAJM et al. (1991) "Reducción de sustratos C=N mediada por el modelo NADH: síntesis enantioselectiva de fenilglicinatos D y L", Thetrahedron: A symmetry , vol. 2, págs. 949-952
- ↑ Donkersloot, MCA et al. (1981) "La reacción de donación de hidruro del dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido. 2. Cálculos MINDO/3 y STO-3G sobre el papel del grupo CONH2 en las reacciones enzimáticas", Journal of the American Chemical Society , vol. 103, págs. 6554-6558
- ↑ Aagaard, OM et al. (1990) "Efectos intermoleculares en la formación radiogénica de radicales centrados en fósforo por captura electrónica: un estudio de RPE de monocristal de precursores diastereoisoméricos", Journal of the American Chemical Society , vol. 112, págs. 938-944
- ↑ Van Dijk, JMF et al. (1978) " Cálculo ab initio CI de la transición sin radiación del estado 1 ( n pi) del formaldehído", Journal of the Chemical Physics , vol. 69, págs. 2462-2473
- ↑ Van Dijk, JMF et al. (1978) " Cálculo ab initio CI de espectros de emisión de fluorescencia de nivel vibrónico único y tiempos de vida radiativos absolutos de H 2 CO( 1 A 2 )", Journal of the Chemical Physics , Vol. 70, pp. 2854-2858
- ↑ Dormans, GJM et al. (1984) "Un estudio químico cuántico sobre el mecanismo de un desplazamiento fotoquímico {1,3]-OH en 2-propen-1-ol", Journal of the American Chemical Society , vol. 106, págs. 1213-1216
- ↑ Dormans, GJM et al. (1984) "Mecanismo del desplazamiento térmico [1,5]-H en cis 1,3-pentadieno. Efecto isotópico cinético y tunelización asistida por vibración", Journal of the American Chemical Society , vol. 106, págs. 3253-3258
- ↑ Van Lier, JJC et al. (1983) Transición B - Z en ADN metilado. Un estudio químico cuántico", European Journal of Biochemistry , Vol. 132, pp. 55-62
- ↑ Broeders, NLH et al. (1990) " Estudio conformacional mediante RMN de 1H a 400 y 600 MHz de sistemas cíclicos de nucleósidos 3',5'P V -TBP. La transmisión conformacional induce una orientación diecuatorial del anillo de 3',5'-dioxafosforinano en una conformación no de silla", Journal of the American Chemical Society , vol. 106, págs. 7475-7482
- 1 2 Patente europea titulada Poli(desoxirribonucleótidos), composiciones farmacéuticas, uso y preparación de los poli(desoxirribonucleótidos) Múnich 09-06-1993, Patente N.º 0358657
- ↑ Koole, LH et al. (1987) "Un dúplex paralelo dextrógiro del hexámero d(T P T P T P T P T P T ) con enlaces de triéster de fosfato", Journal of the American Chemical Society , vol. 109, págs. 3916-3921
- 1 2 Buck, HM ea (1990) "El ADN metilado con fosfato dirigido a los bucles de ARN del VIH-1 y al ADN integrado inhibe la infectividad viral", Science , 13 de abril de 1990: Vol. 248, n.º 4952, págs. 208-212.
- 1 2 Moody, HM ea (1990) "Inhibición de la infectividad del VIH-1 por ADN metilado con fosfato: Retracción", Science , Vol. 250, pp. 125-126.
- ↑ Zamecnik PC ea (1978) "Inhibición de la replicación del virus del sarcoma de Rous y la transformación celular mediante un oligodesoxinucleótido específico." Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, enero; 75(1) págs. 280-4. Enlace obsoleto archivado el 1 de agosto de 2013 en archive.today
- ↑ Miller PS ea (1971) "Síntesis y propiedades de los alquilfosfotriésteres de nucleósidos de adenina y timina, análogos neutros de los monofosfatos de dinucleósidos." Journal of the American Chemical Society. Vol. 93, págs. 6657-65
- ↑ Kuijpers, WHA et al. (1990) "Síntesis de fragmentos de ADN fosfato-metilados bien definidos: la aplicación de carbonato de potasio en metanol como agente desprotector", Nucleic Acids Research , vol. 18, págs. 5197-5205
- ↑ Hagendijk (1993) pág. 401
- ↑ Buck, HM (2004) "Las propiedades químicas y bioquímicas del ADN metilfosfotriéster", Nucleósidos, nucleótidos y ácidos nucleicos , vol. 23, págs. 1833-1847. Buck, HM (2007) "Las propiedades químicas y bioquímicas del ADN y ARN metilfosfotriéster en comparación con sus metilfosfonatos correspondientes. Una descripción de modelo dinámico", Nucleósidos, nucleótidos y ácidos nucleicos , vol. 26, págs. 205-222.
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