Tegorocznymi laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie chemii zostali Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal oraz K. Barry Sharpless. Naukowcy zostali wyróżnieni za rozwój metody „click” oraz chemii bioortogonalnej. - „Chemia klik” rewolucjonizuje wszystkie obszary w naukach przyrodniczych i chemii, dlatego, że w jej przypadku mamy do czynienia z bardzo prostą reakcją, zachodzącą w łatwy sposób. Dzięki temu nawet bardzo złożone molekuły można budować jak z klocków Lego – ocenił prof. dr hab. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego.
W poniedziałek rozpoczął się Tydzień Noblowski tradycyjnie od przyznania Nagrody Nobla z medycyny i fizjologii, którą otrzymał Svante Pääbo „za odkrycia dotyczące genomów wymarłych homininów i ewolucji człowieka" (więcej na ten temat w tekście: Ogłoszono laureata Nagrody Nobla 2022 z medycyny i fizjologii). Wczoraj poznaliśmy laureatów z fizyki. Nagrodę otrzymali Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger. Komitet Noblowski uhonorował naukowców za prace dotyczące mechaniki kwantowej (więcej na ten temat w tekście: Przyznano Nagrodę Nobla 2022 z fizyki). Dziś dowiedzieliśmy, kto został uhonorowany Nagrodą z chemii. W czwartek Akademia Szwedzka ogłosi nazwisko laureata literackiej Nagrody Nobla, a w piątek Norweski Komitet Noblowski poinformuje o przyznaniu Pokojowej Nagrody Nobla. W następny poniedziałek poznamy laureata lub laureatów tzw. ekonomicznego Nobla, jedynej nagrody, której w swoim testamencie nie wymienił fundator nagrody Alfred Nobel. Nagrodę przyznaje Centralny Bank Szwecji.
Barry Sharpless i Morten Meldal otrzymali Nobla za wprowadzenie chemii w erę funkcjonalizmu i położenie podwalin pod metodę syntezy, gdzie reakcje między małymi cząsteczkami zachodzą bardzo szybko. Pozwala to tworzyć skomplikowane związki w szybkim czasie i w prosty sposób. Dzielą się nagrodą z Carolyn Bertozzi, która przeniosła opracowaną przez nich technologię typu „click” w nowy wymiar i zaczęła używać jej do mapowania komórek. Jej bioortogonalne reakcje przyczyniają się obecnie między innymi do bardziej ukierunkowanych terapii przeciwnowotworowych.
Zgodnie z testamentem Alfreda Nobla, Nagrodą ma zostać uhonorowana osoba, która dokona najważniejszego odkrycia lub ulepszenia w dziedzinie nauk chemicznych. Nagrodę w tej kategorii zdobyła m.in. Maria Skłodowska-Curie. Wyróżnienie przyznaje się od początku trwania konkursu, czyli od 1901 roku. Pierwszym jego laureatem został, uznawany za twórcę nowoczesnej chemii fizycznej, Jacobus Henricus van ’t Hoff za „wkład w odkrycie praw dynamiki chemicznej i ciśnienia osmotycznego”.
– Nagroda Nobla, którą dziś przyznano w dziedzinie chemii, była oczekiwana od wielu lat. „Chemia klik” rewolucjonizuje wszystkie obszary w naukach przyrodniczych i chemii, dlatego, że w jej przypadku mamy do czynienia z bardzo prostą reakcją, zachodzącą w łatwy sposób. Dzięki temu nawet bardzo złożone molekuły można budować jak z klocków Lego. Morten Meldal i K. Barry Sharpless niezależnie pokazali, że reakcję znaną od lat 50. XX wieku – 1,3-dipolarną cykloaddycję Huisgena – która przebiegała w bardzo agresywnych warunkach w wysokiej temperaturze, można zrealizować w roztworach wodnych w niskiej temperaturze. Kluczem było zastosowanie katalizatora pozwalającego na łączenie stosunkowo rzadko występujących grup, szczególnie w układach biologicznych, w bardzo łagodnych warunkach. Carolyn R. Bertozzi, uznawana za jedną z matek chemii bioortogonalnej, pokazała natomiast, że tego rodzaju chemię można zastosować w żywych komórkach, żeby śledzić w nich określone procesy – powiedział w rozmowie z centrum informacyjnym Tygodnia Noblowskiego Centrum Współpracy i Dialogu Uniwersytetu Warszawskiego prof. dr hab. Jacek Jemielity z Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego CeNT.
– W tej chwili „chemia klik” jest bardzo rozpowszechniona w laboratoriach na całym świecie. Z katalogu firm chemicznych możemy zamówić związki modyfikowane w ten sposób, co niesamowicie ułatwia pracę biologom i biochemikom zajmującym się żywymi organizmami i komórkami. Dzięki temu nawet niewtajemniczony w chemię biolog może sięgnąć po tak modyfikowane związki, co znacznie ułatwia pracę nad wieloma procesami. W szczególności jest to ważne w obszarze rozwoju nowych leków, gdyż tak zmodyfikowane związki można łączyć w różne kombinacje parami. To powoduje, że z kilku prostych składników możemy zbudować na wiele sposobów chimeryczne związki. Dzięki temu możemy także stworzyć dużą bibliotekę większych związków i sprawdzać ich właściwości, np. czy stają się one lepszymi kandydatami na leki, czy możemy ulepszyć pewien związek w kierunku skuteczniejszego działania – podkreśliła dr Maria Górna z Zakładu Chemii Teoretycznej i Strukturalnej Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego .
– Bardzo się cieszę, że już drugi rok z rzędu Nagroda Nobla nawiązuje do syntezy uzyskiwania związków organicznych czy budowy większych molekuł z mniejszych elementów. W tym roku przełomowym osiągnięciem było to, że ta reakcja zachodzi w łagodnych warunkach, bez produktów ubocznych, w łatwy sposób, co umożliwiło nawet niewprawionym chemikom i organikom powszechnie wykorzystywać tę metodę. Z drugiej strony jest ona już teraz stosowana w przemyśle, ponieważ wiele molekuł biologicznych możemy ze sobą łączyć. A dzieje się tak, ponieważ ta metoda jest bioortogonalna, tzn. – nie używa grup funkcyjnych charakterystycznych dla molekuł biologicznych – zaznaczył dr hab. Wiktor Lewandowski z Zakładu Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego .
– Dzisiejsze osiągnięcie można zdecydowanie w większym stopniu zaliczyć do dziedziny chemii organicznej, czego efekt widać, obserwując chemię leków. Niemniej jednak ma ono również duże znaczenie dla obszaru chemii w ogóle. Pewne procesy, które wcześniej wymagały ekstremalnych warunków, dziś można prowadzić w warunkach bardziej przyjaznych środowisku. Przeniesienie procesów technologicznych o istotnym znaczeniu dla przemysłu chemicznego, np. produkcji węglowodorów, związków organicznych, polimerów lub amoniaku do warunków przyjaznych środowisku zmieniłoby obraz ekologiczny naszego świata. Uważam, że jest to ogromne osiągnięcie naukowej inżynierii molekuł, które może mieć szersze znaczenie. W tej chwili jest ono powiązane bardziej z naukami medycznymi, w przyszłości może jednak wpłynąć na rozwój innych dziedzin. Dostrzegamy, że są szanse, aby zacząć pozyskiwać różnego rodzaju związki chemiczne w sposób bardziej specyficzny i kontrolowany w warunkach przyjaznych środowisku. Myślę, że tegoroczna Nagroda Nobla stanowi pochwałę dla poszukiwania rozwiązań specyficznych oraz nowoczesnych w chemii – ocenił prof. dr hab. Paweł Kulesza z Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego .
– Istotą wyróżnionych dzisiaj metod jest to, że dzięki nim jesteśmy w stanie przenieść syntezę chemiczną z kolby do żywej komórki. Ma to znaczące implikacje polegające na tym, że możemy zacząć myśleć o tym, aby syntezować leki bezpośrednio w miejscu, gdzie mają one trafić. Obecnie bardzo dużo leków jest rozprowadzanych w całym organizmie, ale wiemy, że istnieje również potrzeba wprowadzania leków bardzo selektywnych i precyzyjnych. Chemia bioortogonalna otwiera możliwość, aby przeprowadzać syntezę leku bezpośrednio w tych komórkach, na które chcemy zadziałać – skomentował prof. dr hab. Sławomir Sęk z Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego .
Regulamin Nagrody Nobla mówi, że można nią uhonorować maksymalnie trzy osoby. Fundacja Noblowska podwyższyła w ostatnich latach wysokość nagrody do 10 milionów koron szwedzkich. To w przeliczeniu daje około 920 tys. euro. Laureaci otrzymają także medal oraz dyplom.
Dotychczas przyznano 113 Nagród Nobla z chemii. Wśród laureatów jest Maria Curie-Skłodowska, która otrzymała Nagrodę Nobla z chemii w 1911 roku. Osiem lat wcześniej otrzymała Nagrodę Nobla z fizyki. Nobel z chemii sprawił, że była wówczas jedyną osobą, która dwukrotnie otrzymała tę prestiżową nagrodę. Od 1901 roku przyznano Nobla z chemii łącznie 187 osobom.
Frederick Sanger jako jedyny dwukrotnie otrzymała Nagrodę Nobla z chemii. W 1958 został wyróżniony za pionierską metodę ustalania struktury białek, a w 1980 roku został nagrodzony za opracowanie metody sekwencjonowania DNA.
Najmłodszym noblistą z chemii jest Frédéric Joliot, który miał 35 lat, gdy odbierał nagrodę w 1935 roku. Frédéric otrzymał nagrodę wraz Irène Joliot-Curie - córką Marii Skłodowskiej-Curie, za odkrycie sztucznej promieniotwórczości. Najstarszy to Johna B. Fenn nagrodzony w 2002 roku. Podczas ceremonii rozdania nagród miał 85 lat.
Źródło: nobelprize.org, Centrum Współpracy i Dialogu Uniwersytetu Warszawskiego, fot. nobelprize.org/YouTube
