Nobelpreis für 3 Chemiker, die Moleküle „klicken“ ließen

Inhalt des Artikels

STOCKHOLM – Drei Wissenschaftler wurden am Mittwoch gemeinsam mit dem diesjährigen Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet, weil sie eine Methode entwickelt haben, „Moleküle zusammenzufügen“, die zur Erforschung von Zellen, zur Kartierung von DNA und zur Entwicklung von Arzneimitteln verwendet werden kann, die Krankheiten wie Krebs präziser bekämpfen können.

Inhalt des Artikels

Die Amerikaner Carolyn R. Bertozzi und K. Barry Sharpless sowie der dänische Wissenschaftler Morten Meldal wurden für ihre Arbeiten zur Klick-Chemie zitiert, die „ähnlich wie molekulares Lego“ funktioniert.

Inhalt des Artikels

„Es dreht sich alles darum, Moleküle zusammenzufügen“, sagte Johan Aqvist, Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften, die die Gewinner am Karolinska-Institut in Stockholm bekannt gab.

Der 81-jährige Sharpless, der bereits 2001 einen Nobelpreis erhielt und nun die fünfte Person ist, die den Preis zweimal erhielt, schlug um die Jahrtausendwende erstmals die Idee vor, Moleküle mit chemischen „Schnallen“ zu verbinden, sagte Aqvist.

„Das Problem war, gute chemische Schnallen zu finden“, sagte er. „Sie müssen einfach und gezielt aufeinander reagieren.“

Meldal, 68, mit Sitz an der Universität Kopenhagen, und Sharpless, der mit Scripps Research in Kalifornien verbunden ist, fanden unabhängig voneinander die ersten derartigen Kandidaten, die leicht miteinander, aber nicht mit anderen Molekülen zusammenschnappen würden, was zu Anwendungen bei der Herstellung von Medikamente und Polymere.

Inhalt des Artikels

Bertozzi, 55, der an der Stanford University ansässig ist, „brachte die Klick-Chemie auf eine neue Ebene“, sagte das Nobel-Gremium, indem er einen Weg fand, den Prozess in lebenden Organismen zum Laufen zu bringen, ohne sie zu stören.

Das Ziel ist es, „Chemie in menschlichen Patienten zu betreiben, um sicherzustellen, dass Medikamente an den richtigen Ort gelangen und vom falschen Ort fern bleiben“, sagte sie auf einer Pressekonferenz nach der Ankündigung.

Die Auszeichnung sei ein Schock gewesen, sagte sie. „Ich bin mir immer noch nicht ganz sicher, ob es echt ist, aber es wird von Minute zu Minute realer.“

Später sprach Bertozzi mit The Associated Press by Zoom und sagte, eine der ersten Personen, die sie anrief, nachdem sie gegen 2 Uhr morgens durch den Anruf geweckt worden war, war ihr Vater, William Bertozzi, ein pensionierter Physiker und Nachtmensch, der noch wach war und fernsah.

Inhalt des Artikels

„Dad, mach den Fernseher leiser, ich muss dir etwas sagen“, sagte sie ihm. Nachdem sie ihm versichert hatte, dass alles in Ordnung sei, erriet er die Neuigkeit. „Du hast gewonnen, nicht wahr?“

Bertozzi, eine von drei Töchtern, sagte, sie sei „glücklich, weil ich mit Eltern aufgewachsen bin, die sehr unterstützend, fast evangelisch, waren, wenn es darum ging, dass ihre Mädchen an den Wissenschaften teilnehmen“.

Bertozzi, die vom Howard Hughes Medical Institute bezahlt wird, das auch die Gesundheits- und Wissenschaftsabteilung von The Associated Press unterstützt, sagte, sie sei dankbar für die Energie und den Enthusiasmus, die ein Nobelpreisgewinn in das Feld bringen werde.

Meldal sagte, er habe den Anruf vom Nobel-Gremium etwa eine halbe Stunde vor der öffentlichen Bekanntgabe erhalten. „Sie … sagten mir, ich solle es niemandem sagen“, sagte er der AP und fügte hinzu, dass er nur in seinem Büro saß und ein wenig zitterte.

Inhalt des Artikels

Meldal begann als Ingenieur, „aber ich wollte die Welt verstehen, also dachte ich, die Chemie würde mir die Lösungen liefern.“

Jon Lorsch, Direktor des US National Institute of General Medical Sciences, das die Arbeit von Bertozzi und Sharpless unterstützt, beschrieb die Klick-Chemie als „eine Art molekulares Lego – Sie haben eine Gruppe auf einem Molekül, die sich spezifisch an eine Gruppe auf einem anderen Molekül bindet “, als würde Lego zusammenklicken.

„Das macht es möglich, Moleküle auf sehr spezifische, vordefinierte Weise zu binden“, sagte er, und gibt Wissenschaftlern ein sehr präzises Werkzeug an die Hand, um komplexe neue Moleküle für den Einsatz in Medikamenten, synthetischen Materialien und anderen Anwendungen zu bauen.

Die erste Iteration der Klick-Chemie konnte jedoch nicht mit lebenden Zellen verwendet werden. „Die ursprüngliche Klick-Chemie verwendete Kupfer als Katalysator, um Moleküle zu verbinden“, sagte Lorsch. „Aber das Problem ist, dass Kupfer in höheren Konzentrationen für die meisten lebenden Systeme giftig ist.“

Inhalt des Artikels

Bertozzi entwickelte dann einen Weg, um die Reaktionen ohne Kupfer oder andere toxische Lösungsmittel in Gang zu bringen und die Anwendungen auf menschliches und tierisches Gewebe auszudehnen.

„Die Möglichkeit, ohne gefährliche Lösungsmittel zu arbeiten, hat viele neue Türen geöffnet – es ermöglichte Wissenschaftlern, an neuen Arten von Reaktionen zu arbeiten, die tatsächlich im menschlichen Körper stattfinden“, sagte Angela Wilson, Präsidentin der American Chemical Society.

Dadurch konnten Wissenschaftler Farbstoffe an Krebszellen anbringen, um ihre Bewegungen zu verfolgen und zu analysieren, wie sie sich von gesundem Gewebe unterscheiden.

Wilson glaubt, dass die Fortschritte der diesjährigen Nobelpreisträger „in Zukunft eine stärker individualisierte Medizin ermöglichen werden, weil wir die Dinge im menschlichen Körper wirklich viel besser verfolgen können.“

Sharpless schrieb seiner Leidenschaft zu, nach dem Unmöglichen zu suchen und Grenzen nicht zu akzeptieren, um über seine Entdeckungen zu stolpern.

Inhalt des Artikels

„Ich bin wirklich glücklich, ein fotografisches Gedächtnis zu haben und das Periodensystem zu lieben“, sagte er auf einer virtuellen Pressekonferenz von seinem Haus in La Jolla, einem Vorort von San Diego. „Preise sind nicht das, wofür ich Wissenschaft mache. … Ich muss es tun. Es ist eine Art Zwang“,

MG Finn, ein Chemiker jetzt an der Georgia Tech, der mit Sharpless an seiner mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Arbeit zusammengearbeitet hat, sagte, dass die Verwendung der Klick-Chemie in der Biologie und Arzneimittelentwicklung noch „in den Kinderschuhen“ stecke und weitere aufregende Entdeckungen folgen würden.

Meldal stimmte zu.

Es ist „sehr eine Gelegenheit … wenn Sie diese Art von Auszeichnung erhalten, um dafür zu kämpfen, dass unsere jungen Leute Chemie als Disziplin annehmen“, sagte er auf einer Pressekonferenz in Kopenhagen. „Chemie ist die Lösung für viele unserer Herausforderungen.“

Inhalt des Artikels

Der letztjährige Preis wurde den Wissenschaftlern Benjamin List und David WC MacMillan für die Suche nach einem umweltfreundlicheren Weg zur Herstellung von Molekülen verliehen, von dem das Nobel-Gremium sagte, dass er „der Menschheit bereits großen Nutzen bringt“.

Eine Woche voller Nobelpreisankündigungen begann am Montag, als der schwedische Wissenschaftler Svante Paabo den Preis für Medizin für die Entschlüsselung der Geheimnisse der Neandertaler-DNA erhielt, die wichtige Einblicke in unser Immunsystem lieferte.

Drei Wissenschaftler haben am Dienstag den Preis in Physik gewonnen. Der Franzose Alain Aspect, der Amerikaner John F. Clauser und der Österreicher Anton Zeilinger zeigten, dass winzige Partikel auch getrennt voneinander eine Verbindung aufrechterhalten können, ein Phänomen, das für spezialisierte Computer und zur Verschlüsselung von Informationen genutzt werden kann.

Die Preisverleihung geht am Donnerstag mit Literatur weiter. Der Friedensnobelpreis 2022 wird am Freitag und der Wirtschaftspreis am Montag bekannt gegeben.

Die Preise sind mit 10 Millionen schwedischen Kronen (fast 900.000 US-Dollar) dotiert und werden am 10. Dezember überreicht. Das Geld stammt aus einem Vermächtnis, das der Schöpfer des Preises, der schwedische Erfinder Alfred Nobel, 1895 hinterlassen hat.