Troje znanstvenika koji su potaknuli svojevrsnu revoluciju u suvremenoj kemiji osmislivši način da se molekule uzajamno „kliknu“ poput Lego kockica, čak i unutar živih organizama, dobili su Nobelovu nagradu za kemiju 2022. godine.
Carolyn Bertozzi sa Sveučilišta Stanford, Morten Meldal sa Sveučilišta u Kopenhagenu i dvostruki laureat Barry Sharpless iz Scripps Researcha u Kaliforniji nagrađeni su za pronalaženje i iskorištavanje elegantnih i učinkovitih kemijskih reakcija za stvaranje složenih molekula za farmaceutsku industriju, mapiranje DNK i sintetiziranje novih, tzv. dizajniranih materijala.
Nagrada, koju je u srijedu objavila Kraljevska švedska akademija znanosti u Stockholmu, vrijedi 10 milijuna švedskih kruna (804.000 funti) i ravnopravno će se podijeliti među dobitnicima. Nobelov odbor je u službenom priopćenju naveo da je nagrada dodijeljena „…za razvoj klik-kemije i bioortogonalne kemije“.
Profesor Olof Ramström, član Nobelovog odbora za kemiju, opisao je nagradu kao „fantastičnu nagradu za fantastično otkriće“.
Ovogodišnji nobelovski laureati već godinama rade na metodama povezivanja molekula poput građevnih blokova, na način da uzajamno ‘kliknu’ vrlo jednostavno i izravno, u biti na isti način kao što od pojedinačnih Lego-kockica gradite složeni model. Počinjete od pojedinačnih Lego-dijelova, pa ih uzajamno spajate jednostavnim klikanjem i tako možete izgraditi vrlo napredne kuće ili alate, vozila, čak i svemirske brodove… Isto se događa i s ‘klikabilnom kemijom’, ali na vrlo, vrlo sitnoj, molekularnoj razini.
Profesor Olof Ramström
Klik-kemija: vrhunska molekularna slagalica
Iako su Nobelove nagrade već same po sebi dovoljno ekskluzivne u znanstvenim krugovima, ovogodišnja nagrada stavlja Barryja Sharplessa u još ekskluzivniji klub dvostrukih dobitnika: to mu je druga Nobelova nagrada za kemiju. Prvu je dobio 2001. za rad na kiralno kataliziranim reakcijama oksidacije (po njemu nazvanim Sharplessove epoksidacijske reakcije). Do sada su još samo četiri znanstvenika osvojila dva Nobela: John Bardeen, Marie Curie, Linus Pauling i Fred Sanger.
Nagrada za „klik-kemiju“ iščekivala se već godinama. Posrijedi su metode za vrhunsku manipulaciju kemijskim reakcijama, čije odvijanje je prije klik-kemije bilo u najvećoj mjeri izvan mogućnosti kontrole i nadzora.
Dr. Phillip Broadwith iz časopisa Chemistry World Kraljevskog društva za kemiju
Sharpless je izraz „klik-kemija” skovao kako bi njime opisao reakcije koje su brze, visoko produktivne i vrlo čiste (što znači da ne proizvode mnogo nekontroliranih i neželjenih nusproizvoda). Jednu od prvih „klik reakcija“, cikloadiciju azid-alkina kataliziranu bakrom, iz koje je potom razvijena nova zasebna grana sintetičke kemije, neovisno su otkrili Sharpless i Meldal.
Bioortogonalne reakcije: kemija unutar živih stanica
Profesor Johan Åqvist, predsjednik Nobelovog odbora, usporedio je klik-kemiju s pričvršćivanjem malih kemijskih kopči na molekularne građevne blokove kako bi se mogli međusobno povezati. Trik je, rekao je, bio pronaći kopče koje se vežu jedna za drugu, i to isključivo i samo jedna za drugu.
Carolyn Bertozzi je pak koristila te metode kako bi razvila takozvane bioortogonalne reakcije, odvijanje kemijskih reakcija unutar živih organizama bez ometanja njihove normalne biokemije, dakle bez potrebe da se živa stanica, tkivo ili organ usmrti kako bi se moglo promatrati odvijanje kemijskih reakcija „uživo“. Otkriće i praktična primjena bioortogonalne klik-kemije su omogućili praćenje kretanja i reakcija biomolekula u samim stanicama, a time i analizu složenih bioloških procesa koji u stanicama omogućuju funkcioniranje života.
U razgovoru s novinarima koji su je kontaktirali nakon objave Nobelove nagrade iz kemije za 2022., Bertozzi je izjavila kako je bila „apsolutno zapanjena“ kada je primila vijest iz Stockholma. „Sjedim ovdje i jedva dišem“, rekla je.
Uzbudljiv potencijal
Kemijske klik-reakcije koje su razvili ovogodišnji nobelovski laureati omogućili su znanstvenicima u brojnim laboratorijima širom svijeta stvaranje novih vrsta biomolekula i biokompatibilnih materijala sposobnih za npr. isporučivanje lijekova protiv karcinoma upravo tamo gdje su potrebni u tijelu pacijenata.
Njihov rad ima nevjerojatan potencijal za primjenu u podizanju kvalitete ljudskog zdravlja i inovativnim metodama primjene posve novih lijekova. Mogućnosti su nevjerojatno uzbudljive.
Prof. Gill Reid, predsjednik Kraljevskog kemijskog društva
Bertozzi je tek osma žena koja je u povijesti dobila Nobelovu nagradu za kemiju. Godine 2020. prof. Emmanuelle Charpentier, direktorica istraživačke jedinice Max Planck za znanost o patogenima u Berlinu, i prof. Jennifer Doudna, biokemičarka sa Sveučilišta Kalifornija, Berkeley, postale su prve dvije žene koje su podijelile nagradu za kemiju za rad na „molekularnim škarama” koje se koriste za uređivanje genetskog koda.
U ponedjeljak je švedski genetičar Svante Pääbo dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za svoj pionirski rad na drevnoj DNK, posebice sekvencioniranju genetskog koda neandertalca, izumrlog rođaka modernih ljudi.
Nagrada za fiziku dodijeljena je u utorak trojici znanstvenika koji su izveli revolucionarne eksperimente o kvantnoj isprepletenosti – fenomenu kojega je Einstein slavno opisao kao „sablasno djelovanje na daljinu“. Njihov rad postavio je temelje za napredak u razvoju kvantnih računala, kvantnih mreža i kvantno šifriranih komunikacija.
Izvor: Bug
