Prostota kluczem do zdobycia Nagrody Nobla w dziedzinie chemii
Profesor Morten Meldal został ogłoszony laureatem tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Otrzymał ją wspólnie z amerykańską badaczką Carolyn R. Bertozzi oraz Karlem Barrym Sharplessem za „rozwój metodologii chemii klik oraz chemii bioortogonalnej”. Badacze podzielą się nagrodą pieniężną w wysokości 10 milionów koron szwedzkich, czyli 900 000 euro. Jako profesor chemii na Uniwersytecie w Kopenhadze, Meldal był także koordynatorem projektu ORGANOZYMES (Nanocatalytic drugs towards Alzheimer’s disease) finansowanego przez Unię Europejską w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”, który pozwolił na poszerzenie naszej wiedzy na temat leczenia choroby Alzheimera przy pomocy cząsteczek katalitycznych. Badacz otrzymał Nagrodę Nobla za niezwykle ważną rolę, którą odegrał w rozwoju dziedziny chemii funkcjonalnej oraz za przełomowe prace nad podwalinami pod chemię klik (ang. click chemistry) – nowy paradygmat chemii. Czym jest chemia klik i co sprawia, że jest tak ważna? Od wielu lat chemicy szukają inspiracji, spoglądając w kierunku świata natury, a w szczególności niesamowitych struktur molekularnych roślin. Podejmując próby opracowywania nowych leków i substancji leczniczych, starają się odtwarzać te same cząsteczki metodami syntetycznymi, opracowując przy tym coraz bardziej zaawansowane narzędzia. Tym sposobem obecnie w swoich laboratoriach mogą wytwarzać niektóre spośród najbardziej zadziwiających i zapierających dech w piersiach cząsteczek. Proces produkcji złożonych cząsteczek obejmuje jednak wiele kroków, w wyniku których powstaje szereg niechcianych produktów ubocznych. Ich usuwanie jest niezwykle czasochłonne, a dodatkowo często prowadzi do utraty dużych ilości materiału.
Gdy cząsteczki klikają
Około 2000 roku dr Sharpless wynalazł koncepcję chemii kilk, nazywanej także czasami chemią zatrzaskową, która – jak dowiadujemy się z informacji prasowej opublikowanej w witrynie internetowej Nagrody Nobla – jest „formą prostej i niezawodnej chemii”. Molekularne elementy składowe łączą się w niezwykle szybki i sprawny sposób, dzięki czemu powodują natychmiastowe reakcje i umożliwiają uniknięcie powstawania niechcianych produktów ubocznych. Niedługo po tym odkryciu dr Meldal i dr Sharpless, pracując niezależnie, odkryli „klejnot koronny chemii klik” – katalizowaną miedzią 1,3-dipolarną cykloaddycję azydku do alkinu. Jak czytamy w informacji prasowej, to „elegancka i niezwykle wydajna reakcja chemiczna, która znalazła szerokie zastosowanie w wielu obszarach chemii. Jest wykorzystywana bowiem między innymi w procesach opracowywania nowych leków, mapowania kodu genetycznego oraz wytwarzania materiałów dostosowanych do wybranych zastosowań”. Następnie dr. Bertozzi opracowała reakcje klik, które mogą być przeprowadzane w organizmach istot żywych bez zakłócania procesów biochemicznych zachodzących w ich komórkach. Jej reakcje bioortogonalne są obecnie wykorzystywane na całym świecie do badania funkcjonowania komórek, a świat nauki przygląda się możliwościom wykorzystania ich w procesie leczenia nowotworów. „Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii została przyznana naukowcom, którzy dążą do prostoty, odchodząc od nadmiernie złożonych problemów”, zauważa Johan Åqvist, przewodniczący Komitetu Noblowskiego do spraw chemii, którego wypowiedź została przytoczona w tej samej informacji prasowej. Jak dodaje: „Cząsteczki funkcjonalne mogą być wytwarzane nawet w prosty i niezwykle oczywisty sposób”. Więcej informacji: projekt ORGANOZYMES
Słowa kluczowe
ORGANOZYMES, Nagroda Nobla, chemia, click chemistry, chemia klik, chemia zatrzaskowa, bioortogonalne, cząsteczka, Morten Meldal
