El escultor de la resonancia magnética

La próxima vez que nos sometamos a una resonancia magnética nuclear (RMN) para diagnosticar una lesión o una enfermedad, deberíamos recordar este nombre: Richard R. Ernst. Aunque la mayoría de las personas asocian los grandes diagnósticos médicos con la medicina pura, la realidad es que debemos una de las herramientas más potentes de la salud moderna a la obstinación de un químico suizo y su amor por la música clásica.

Premio Nobel de Química en 1991, Ernst no solo revolucionó la forma en que estudiamos las moléculas, sino que tendió un puente invisible entre la física cuántica y los hospitales de todo el mundo.

El despertar de una mente curiosa: De un sótano en Winterthur a la química

Richard Robert Ernst nació en Winterthur, Suiza, en 1933. Su fascinación por la ciencia no surgió en un laboratorio de alta tecnología, sino en el sótano de su casa familiar, donde descubrió una caja llena de reactivos químicos que habían pertenecido a un tío fallecido.

Ese laboratorio improvisado fue el escenario de sus primeros experimentos domésticos. Sin embargo, Ernst pronto comprendió que la química no era solo mezclar sustancias para ver qué explotaba; era música oculta en la materia. Melómano confeso y violonchelista aficionado, Ernst empezó a ver las estructuras moleculares como partituras complejas que necesitaban ser interpretadas.

(Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv)

La revolución de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Para la década de 1960, la Resonancia Magnética Nuclear ya existía, pero tenía un problema informático y de sensibilidad masivo. En términos sencillos: la técnica consiste en colocar átomos bajo un campo magnético y bombardearlos con ondas de radio para que «respondan». Cada átomo emite una señal única, como una nota musical.

El problema era que el método tradicional de la época (barrer las frecuencias una a una) era desesperadamente lento y producía una señal muy débil, oculta tras un denso «ruido» de fondo.

El «truco» de Fourier: Escuchar todos los instrumentos a la vez

Fue durante su estancia en la corporación Varian Associates en Palo Alto, California, junto a su colega Weston A. Anderson, donde Ernst tuvo su epifanía: En lugar de tocar cada nota por separado, propuso bombardear la muestra con un pulso de radio corto y potente que hiciera «vibrar» a todos los núcleos al mismo tiempo. El resultado fue un caos de datos, un acorde masivo donde sonaban miles de notas a la vez. Para descifrarlo, Ernst aplicó una herramienta matemática llamada Transformada de Fourier.

«Fue como escuchar una orquesta entera tocar un acorde complejo y, mediante las matemáticas, ser capaz de separar el sonido exacto de cada violín, cada flauta y cada oboe», explicaría de forma intuitiva años más tarde.

Este avance multiplicó la sensibilidad de la RMN por diez o incluso por cien, reduciendo los tiempos de experimentación de horas a segundos.

Del laboratorio químico al hospital: El nacimiento de la RMN multidimensional

No contento con acelerar el proceso, Ernst dio el paso definitivo en los años 70 al regresar a la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH). Desarrolló la RMN bidimensional y multidimensional.

Si la RMN clásica permitía ver una «fotografía» borrosa de una molécula, la técnica bidimensional de Ernst permitía ver las interacciones entre los átomos individuales en el espacio. Esto abrió la puerta a:

-Determinar la estructura 3D de proteínas y ADN en solución (esencial para el diseño de fármacos modernos).

-El desarrollo de la Tomografía por Resonancia Magnética (IRM), la técnica de imagen médica que hoy salva miles de vidas diarias al permitir ver el interior del cuerpo humano sin radiación ionizante.

En 1991, la Real Academia de las Ciencias de Suecia le otorgó el Premio Nobel de Química en solitario, reconociendo que sus contribuciones habían transformado la química analítica de arriba a abajo.

Un humanista más allá de la ciencia

Richard R. Ernst siempre rechazó la etiqueta del científico encerrado en una torre de marfil. Fue un firme defensor de la responsabilidad social de la ciencia y un apasionado del arte. Se convirtió en uno de los mayores expertos mundiales y coleccionistas de pintura budista tibetana (Thangkas), un arte en el que encontraba una estructura y una paz espiritual equivalentes a la simetría molecular.

Ernst falleció el 4 de junio de 2021 en su Suiza natal, dejando un legado imperecedero. No solo nos enseñó a escuchar el «canto» de los átomos, sino que nos dio los ojos tecnológicos para mirar dentro de nosotros mismos con una claridad sin precedentes.