In der mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Chemie ist Einfachheit der Schlüssel
Prof. Morten Meldal hat den Nobelpreis 2022 für Chemie erhalten. Er teilt sich diese Auszeichnung mit den amerikanischen Wissenschaftlern Carolyn R. Bertozzi und K. Barry Sharpless „für die Entwicklung der Klick-Chemie und bioorthogonalen Chemie“. Der Preis in Höhe von 10 Millionen SEK (900.000 EUR) wird zu gleichen Teilen unter den Nobelpreistragenden aufgeteilt. Als Professor für Chemie an der Universität Kopenhagen war er auch Koordinator der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen im Rahmen des EU-finanzierten Projekts ORGANOZYMES (nanokatalytische Arzneimittel gegen die Alzheimer-Krankheit), das unser Verständnis darüber vertiefte, wie katalytische Moleküle zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit eingesetzt werden können. Der Chemiker erhielt den Nobelpreis in Anerkennung für seine wichtige Rolle, die Chemie in das Zeitalter des Funktionalismus zu führen und die Grundlagen der Klick-Chemie zu legen. Doch was ist Klick-Chemie und warum ist sie so wichtig? Fachkräfte für Chemie haben sich oft von der Natur – und den erstaunlichen molekularen Strukturen von Pflanzen und Tieren – inspirieren lassen. Um verschiedene Medikamente herzustellen, haben sie versucht, dieselben Moleküle künstlich zu konstruieren, und nach und nach so ausgeklügelte Werkzeuge entwickelt, dass sie jetzt die erstaunlichsten Moleküle in ihren Laboren herstellen können. Allerdings sind viele Schritte nötig, um komplexe Moleküle aufzubauen, wobei dabei auch unerwünschte Nebenprodukte entstehen. Das Entfernen dieser Nebenprodukte ist zeitaufwändig und führt oft zu erheblichem Materialverlust.
Wenn Moleküle einfach klicken
Um das Jahr 2000 herum erfand Dr. Sharpless das Konzept der Klick-Chemie, „die eine Form einfacher und zuverlässiger Chemie ist“, so eine Pressemitteilung, die auf der Nobelpreis-Website veröffentlicht wurde. Dabei rasen molekulare Bausteine schnell und effizient aufeinander, verursachen schnell Reaktionen und verhindern die Bildung unerwünschter Nebenprodukte. Nicht lange danach entdeckten Dr. Meldal und Sharpless – unabhängig voneinander arbeitend – „das Kronjuwel der Klick-Chemie“. Dies war die kupferkatalysierte Azid-Alkin-Cycloaddition. In der Pressemitteilung heißt es: „Dies ist eine elegante und effiziente chemische Reaktion, die inzwischen weit verbreitet ist. Neben vielen anderen Anwendungen wird es bei der Entwicklung von Arzneimitteln, zur Kartierung von DNS und zur Herstellung von zweckdienlicheren Materialien verwendet.“ Dann entwickelte Dr. Bertozzi Klickreaktionen, die in lebenden Organismen eingesetzt werden können, ohne die biochemischen Prozesse der Zelle zu stören. Ihre bioorthogonalen Reaktionen werden heute weltweit zur Untersuchung von Zellfunktionen eingesetzt. Forschende erforschen Möglichkeiten, diese Reaktionen zur Behandlung von Krebs zu nutzen. „Beim diesjährigen Preis für Chemie geht es darum, Dinge nicht komplizierter zu machen, sondern mit dem zu arbeiten, was leicht und einfach ist“, bemerkt der Vorsitzende des Nobelkomitees für Chemie, Johan Åqvist, in derselben Pressemitteilung. „Funktionsfähige Moleküle lassen sich auch auf direktem Weg aufbauen.“ Weitere Informationen: Projekt ORGANOZYMES
Schlüsselbegriffe
ORGANOZYMES, Nobel, Chemie, Klick-Chemie, bioorthogonal, Molekül, Morten Meldal
