Nobel per la Chimica 2026 a Henri Kagan e Kenso Soai: perché le molecole hanno una “mano” destra e una sinistra

a cura di Cristina Calvio 

L’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha assegnato il Premio Nobel per la Chimica 2026 a Henri Kagan e Kenso Soai. Ma non perché abbiano scoperto quale mano usare per salutare un amico o un’amica! Il loro merito è molto più interessante: hanno contribuito a capire come sia possibile ottenere, attraverso una reazione chimica, una particolare versione di una molecola, proprio come se si potesse scegliere tra una mano destra e una sinistra.

Che cosa significa «immagine speculare»?

Molte molecole possono esistere in due forme diverse, simili tra loro come l’immagine di un oggetto riflessa in uno specchio. Per capire che cosa significa, guardate le vostre mani: mettetele una sopra l’altra, con entrambi i palmi rivolti verso di voi. Vedrete che il pollice della mano destra non corrisponde al pollice della sinistra, ma si trova dalla parte opposta. Le due mani si somigliano, ma non possono essere sovrapposte perfettamente.

In chimica, due forme di una molecola che sono immagini speculari l’una dell’altra, ma non possono essere sovrapposte perfettamente, si chiamano enantiomeri. Anche se sono molto simili, possono comportarsi in modo diverso quando entrano in contatto con altre molecole, per esempio all’interno del nostro organismo.

Anche molte molecole hanno questa caratteristica. Proprio come noi possiamo usare la mano destra o la sinistra, alcune molecole esistono in due forme speculari. In natura, però, spesso una delle due forme è molto più comune dell’altra. Questa preferenza è collegata a un fenomeno chiamato asimmetria: le due possibilità esistono, ma non sono presenti in quantità uguali.

Ma perché la natura preferisce una forma rispetto all’altra? Per molto tempo questa domanda ha rappresentato un problema per gli scienziati. Le ricerche di Henri Kagan e Kenso Soai hanno aiutato a comprendere alcuni dei meccanismi chimici che possono spiegare come nasce e come aumenta questa preferenza.

Le molecole della vita

Questo fenomeno è particolarmente importante per la vita. Gli amminoacidi sono le sostanze che formano le proteine, indispensabili per costruire e far funzionare il nostro organismo. Anche gli zuccheri svolgono un ruolo fondamentale: alcuni di essi fanno parte del DNA, la molecola che contiene le informazioni genetiche degli esseri viventi. In molti casi, la vita utilizza soprattutto una delle due forme speculari possibili di queste sostanze.

Le ricerche di Henri Kagan e Kenso Soai hanno mostrato come alcune reazioni chimiche possano favorire una delle due forme speculari di una molecola. Una reazione chimica è un processo nel quale alcune sostanze si trasformano in altre: per esempio, l’idrogeno e l’ossigeno possono reagire per formare acqua. Nel caso studiato dai due scienziati, il problema era capire come ottenere soprattutto una determinata forma di una molecola.

La scoperta di Henri Kagan

Nel 1986 Henri Kagan studiò un fenomeno sorprendente: una reazione chimica può produrre una quantità molto maggiore di una forma speculare rispetto all’altra, anche quando il catalizzatore utilizzato non è composto interamente da una sola forma. Ma che cos’è un catalizzatore? È una sostanza che accelera una reazione chimica senza essere consumata nel processo complessivo. Alcuni catalizzatori sono molecole dotate di una particolare forma tridimensionale, che può influenzare il risultato della reazione.

Immaginate di utilizzare un catalizzatore formato soprattutto da molecole con una determinata «mano», ma che contiene anche una piccola quantità della forma opposta. Ci si potrebbe aspettare che il prodotto finale rispecchi esattamente questa proporzione. Kagan contribuì a dimostrare che non è sempre così: la reazione può amplificare la preferenza per una delle due forme. Questo fenomeno è chiamato effetto non lineare.

La scoperta di Kenso Soai

Nel 1995 Kenso Soai e i suoi collaboratori dimostrarono un altro fenomeno straordinario: una piccola differenza iniziale tra le due forme speculari di una molecola può diventare molto più grande durante una reazione chimica. Il segreto è l’autocatalisi. Significa che una sostanza prodotta dalla reazione può aiutare la stessa reazione a produrne ancora.

Immaginate che, all’inizio, ci siano un po’ più di monete da 20 centesimi che di monete da 10 centesimi. Se un meccanismo facesse aumentare proprio il numero delle monete da 20 centesimi ogni volta che queste vengono utilizzate, la differenza potrebbe diventare sempre più grande. Nell’autocatalisi chimica accade qualcosa di simile: la forma già presente in quantità leggermente maggiore può contribuire a produrne ancora, amplificando lo squilibrio iniziale.

Per capirlo ancora meglio, immaginate una tavoletta composta da 55 grammi di cioccolato fondente e 45 grammi di cioccolato bianco. In una reazione chimica capace di amplificare una piccola differenza iniziale, una delle due forme potrebbe diventare sempre più predominante. Attenzione, però: è soltanto un paragone per capire il meccanismo, non significa che una vera reazione chimica possa trasformare magicamente il cioccolato bianco in cioccolato fondente!

Non è magia, ma chimica! Gli esperimenti di Soai hanno dimostrato che una piccola differenza iniziale può essere amplificata fino a ottenere un prodotto in cui una delle due forme speculari è nettamente predominante. Il fenomeno per cui, in un sistema, prevale una sola forma chirale viene collegato al concetto di omochiralità: il termine deriva da parole che indicano l’uguaglianza e la chiralità, cioè la proprietà che ricorda la differenza tra mano destra e mano sinistra.

Perché queste scoperte sono importanti?

Vi sembrano soltanto esperimenti per passare il tempo in laboratorio? Niente affatto! Queste scoperte hanno applicazioni concrete nella vita quotidiana. Sapere come ottenere la forma desiderata di una molecola è molto importante per sviluppare farmaci, produrre profumi e aromi, realizzare nuovi materiali e preparare sostanze utilizzate in agricoltura. Nel caso dei medicinali, infatti, due forme speculari della stessa molecola possono avere effetti diversi sull’organismo: per questo è importante controllare quale forma viene prodotta.

La prossima volta che vi spruzzate un profumo o utilizzate un prodotto per aiutare le piante a crescere, pensate a quanto studio, impegno e ingegno scientifico possono nascondersi dietro un gesto così semplice. Anche nella vita quotidiana, infatti, la chimica contribuisce a trasformare piccole scoperte di laboratorio in prodotti che utilizziamo ogni giorno.

Cristina Calvio