Лауреатами Нобелевской премии по химии 2022 года стали создатели инструментов для сборки молекул
Шведская королевская академия наук (The Royal Swedish Academy of Sciences) присудила Нобелевскую премию по химии этого года американцам Кэролин Бертоцци (Carolyn R. Bertozzi) из Стэнфордского университета (Stanford University) и Барри Шарплесу из Исследовательского института Скриппс (Scripps Research) в Ла-Хойе, Калифорния, а также датчанину Мортену Мелдалу (Morten Meldal) из Копенгагенского университета (University of Copenhagen) «за создание клик- и биоортогональной химии». Как отметил в своем объявлении Нобелевский комитет по химии, «это премия за то, что сложные процессы сделались проще». «Просто ‘щелк’ – и молекулы соединились», поясняет пресс-релиз суть клик-химии, и здесь уместна аналогия с конструктором Лего, элементы которого плотно сцепляются друг с другом «одним щелчком». Основы клик-химии заложили Барри Шарплесс и Мортен Мелдал, показав, как блоки будущих молекул могут быстро и накрепко соединяться друг с другом, образуя целевую молекулу. Кэролин Бертоцци придала клик-химии новое измерение, начав применять ее подходы в живых системах.
Прикладная химия развивалась по пути создания все более сложных молекул. В фармацевтических исследованиях это зачастую достигалось путем искусственного воссоздания природных соединений с лечебными свойствами. Получаемые молекулярные конструкции очень ценны, но на их создание, как правило, уходит много времени, а производство таких соединений дорогостоящее. «Премия по химии этого года имеет дело не со сверхсложными вещами, а напротив, с простыми и легко получаемыми. Функциональные молекулы могут быть сконструированы прямым путем», говорит глава Нобелевского комитета по химии Йохан Оквист (Johan Åqvist).
Для Барри Шарплесса эта Нобелевская премия вторая, первую он получил в 2001 году «за исследования, используемые в фармацевтической промышленности – создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций». Вскоре после этого он и Мортен Мелдал независимо друг от друга представили «жемчужину» клик-химии: катализируемое медью азид-алкиновое циклоприсоединение, самую известную и широко используемую сегодня клик-реакцию. Среди прочего, она используется при создании фармацевтических препаратов и новых материалов, а также для картирования ДНК. Кэролин Бертоцци вышла на новый уровень. Для того чтобы установить точное местонахождение на поверхности клеток неуловимых биомолекул гликанов, она придумала клик-реакции, которые могут проходить внутри живых организмов, но при этом не мешать естественным биохимическим процессам. Это биоортогональные реакции. Сегодня они используются повсеместно для отслеживания биологических процессов в исследовательских целях. Но с помощью биоортогональных реакций ученые уже могут точнее нацеливать противораковые лекарства и вообще совершенствовать способы доставки лекарств внутри организма.
Марина Аствацатурян