Dodano: 05 października 2022r.

Poznaliśmy laureatów Nagrody Nobla 2022 z chemii

Nagrodę Nobla 2022 z chemii otrzymali Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal i K. Barry Sharpless „za rozwój technologii 'click' i chemii bioortogonalnej”. Dla Barry'ego Sharplessa jest to druga Nagroda Nobla z chemii. Pierwszą otrzymał w 2001 roku za badania, które wykorzystano do syntezy leków nasercowych - tzw. beta-blokerów.

Poznaliśmy laureatów Nagrody Nobla 2022 z chemii

 

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.

Nagroda Nobla 2022 z chemii

Nagrodę Nobla 2022 z chemii otrzymali Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal i K. Barry Sharpless „za rozwój technologii 'click' i chemii bioortogonalnej”.

Tegoroczna Nagroda Nobla z chemii wyróżnia ułatwianie trudnych procesów. Barry Sharpless i Morten Meldal położyli podwaliny pod funkcjonalną formę chemii – technologię typu „click”, w której molekularne bloki budulcowe łączą się ze sobą szybko i wydajnie. Carolyn Bertozzi przeniosła tę technologię w nowy wymiar i zaczęła wykorzystywać ją w żywych organizmach.

Chemicy od dawna kierowali się chęcią budowania coraz bardziej skomplikowanych cząsteczek. W badaniach farmaceutycznych często wiązało się to ze sztucznym odtworzeniem naturalnych cząsteczek o właściwościach leczniczych. Doprowadziło to do powstania wielu godnych podziwu konstrukcji molekularnych, ale proces ich wytwarzania jest na ogół czasochłonny i bardzo drogi w produkcji.

- Tegoroczna Nagroda w dziedzinie chemii dotyczy nie komplikowania spraw, ale pracy z tym, co łatwe i proste. Cząsteczki funkcjonalne można zbudować nawet prostą drogą – powiedział Johan Åqvist, przewodniczący Komitetu Nobla ds. Chemii.

"Click" i tworzysz co chcesz

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.

Barry Sharpless około 2000 roku wysnuł koncepcję chemii typu „click”, która jest formą prostej i niezawodnej chemii, gdzie reakcje zachodzą szybko i unika się niepożądanych produktów ubocznych.

Niedługo potem Sharpless oraz Morten Meldal – niezależnie od siebie – zaprezentowali cykloaddycję azydkowo alkinową - wydajną reakcję chemiczną, która jest obecnie szeroko stosowana. Wśród wielu innych zastosowań jest wykorzystywana w rozwoju farmaceutyków, do mapowania DNA i tworzenia nowych materiałów.

Carolyn Bertozzi przeniosła metodę „click” na nowy poziom. Aby zmapować ważne, ale nieuchwytne biomolekuły na powierzchni komórek – glikany – opracowała reakcje, które działają wewnątrz żywych organizmów. Jej bioortogonalne reakcje zachodzą bez zakłócania normalnej chemii komórki.

Reakcje te są obecnie wykorzystywane na całym świecie do badania komórek i śledzenia procesów biologicznych. Wykorzystując reakcje bioortogonalne, naukowcy poprawili celowanie leków przeciwnowotworowych, które są obecnie testowane w badaniach klinicznych.

Chemia typu „click” i reakcje bioortogonalne przeniosły chemię w erę funkcjonalizmu. Przynosi to ludzkości największe korzyści.

Nagroda Nobla 2021 z chemii

W ubiegłym roku Nagrodę Nobla z chemii została przyznana Benjaminowi Listowi i Davidowi MacMillanowi „za rozwój asymetrycznej katalizy organicznej”. Laureaci opracowali nowe i pomysłowe narzędzie do budowy cząsteczek: organokatalizę.

Wiele obszarów badawczych i branż jest zależnych od zdolności chemików do konstruowania cząsteczek, które mogą tworzyć elastyczne i trwałe materiały, magazynować energię w bateriach lub hamować postęp chorób. Ta praca wymaga katalizatorów, czyli substancji, które kontrolują i przyspieszają reakcje chemiczne, nie stając się częścią produktu końcowego. Na przykład katalizatory w samochodach przekształcają toksyczne substancje zawarte w spalinach w nieszkodliwe cząsteczki. Nasze ciała zawierają również tysiące katalizatorów w postaci enzymów, które wykuwają cząsteczki niezbędne do życia.

Naukowcy od dawna uważali, że dostępne są tylko dwa rodzaje katalizatorów: metale i enzymy. Niezależnie od siebie, Benjamin List i David MacMillan opracowali trzeci typ – asymetryczną katalizę organiczną, która opiera się na małych cząsteczkach organicznych.

Benjamin List zastanawiał się, czy do uzyskania katalizatora naprawdę potrzebny jest cały enzym. Przetestował, czy aminokwas zwany proliną może katalizować reakcję chemiczną. Okazało się, że trafił w dziesiątkę.

Z kolei David MacMillan pracował z katalizatorami metalowymi, które łatwo ulegały zniszczeniu pod wpływem wilgoci. Zastanawiał się, czy mógłby opracować trwalszy rodzaj katalizatora przy użyciu prostych cząsteczek organicznych. Jedna z nich okazała się doskonała w katalizie asymetrycznej.

Odkrycie asymetrycznej katalizy organicznej przeniosło budowę molekularną na zupełnie nowy poziom. Nie tylko uczyniło chemię bardziej ekologiczną, ale także znacznie ułatwiło wytwarzanie asymetrycznych cząsteczek.

Nagrody Nobla z chemii

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, fot. David Monniaux / Wikimedia Commons/ CC BY-SA 2.0