Połowa tegorocznej nagrody Nobla w dziedzinie chemii przypadła profesor Frances H. Arnold. Drugą połową podzielą się profesorzy George Smith i Sir Gregory Winter.
Nobel z chemii za sterowanie ewolucją białek
Profesor Frances H. Arnold z California Institute of Technology, czyli słynnego amerykańskiego Caltechu, nagrodę otrzymała za wynalezienie metody syntezy białek za pomocą „kierowanej ewolucji”. Polega na poddawaniu genu kodującego białko kolejnym rundom mutacji, selekcji, powielania i powtarzaniu tego cyklu, aż do uzyskania genu kodującego białko o pożądanych właściwościach. Metodę można stosować w żywych komórkach oraz in vitro.
Proces taki jest wykorzystywany przez wiele laboratoriów na świecie, np. do syntezy leków. W wielu przypadkach pozwolił wyeliminować enzymy zawierające metale ciężkie i zaoszczędza wiele ton odczynników, redukując ilość odpadów. Prof. Arnold jest gorącą zwolenniczką takiej „zielonej biochemii”. Sama założyła zaś spółkę, która wykorzystuje opracowaną przez nią technologię do produkcji ekologicznego paliwa rakietowego.
– Ewolucja jest według mnie najlepszym projektantem. Natura przecież nie projektowała enzymów. Jak więc to się stało? Powstają przypadkowe mutacje, wiele elementów jest przesiewanych pod kątem odpowiednich własności. Proces powtarza się przez wiele pokoleń – tak jak my robimy to, hodując koty, psy, krowy czy kury – mówiła BBC dwa lata temu, gdy za swojej osiągnięcia otrzymała Millennium Technology Prize (przyznawaną co dwa lata nagrodę w wysokości miliona dolarów ufundowaną przez fińską fundację Technology Academy Finland i fiński rząd).
Opowiadała też o swojej karierze naukowej: – Przyszłam w zasadzie znikąd, bo badania w tej dziedzinie były wykonywane przez biochemików i biologów molekularnych zajmujących się białkami. Ja byłam inżynierem chemikiem i w zasadzie nic o tej dziedzinie nie wiedziałam. Gdybym wiedziała, jak jest to trudne, pewnie bym tego nie zrobiła.
Nobel z chemii za identyfikację białek i sterowanie ewolucją przeciwciał
Drugą połową tegorocznej nagrody Nobla w dziedzinie chemii podzielą się dwaj laureaci: George Smith i Sir Gregory Winter.
George Smith wynalazł metodę identyfikacji genów i białek – czyli znajdowanie odpowiedzi na pytanie, który gen odpowiada za syntezę białka, i odwrotnie – za syntezę jakiego białka odpowiada dany gen. Metoda polega na wszczepieniu badanego genu w gen kodujący białka otoczki bakteriofaga (wirusa atakującego bakterie). Odpowiednie białko pojawia się wtedy w otoczce, na jego powierzchni.
Sir Gregory Winter swoją naukową pracę poświęcił z kolei selekcji przeciwciał z wykorzystaniem metody opracowanej przez George’a Smitha, czyli wszczepianiu genów bakteriofagom. Proces jest bardzo podobny do „ewolucji w próbówce”, za który nagrodę otrzymała prof. Arnold, ale polega na wszczepianiu genu kodującego dane białko bakteriofagom i poddawaniu ich rundom mutacji, selekcji i powielania do uzyskania genu kodującego przeciwciała o pożądanych właściwościach.
Ten proces również wykorzystywany jest przez laboratoria naukowe i farmaceutyczne na całym świecie. Takie zaprojektowane przeciwciała mogą neutralizować toksyny, przeciwdziałać procesom autoimmunologicznym czy leczyć nowotwory. W ten sposób ogłoszona dziś nagroda Nobla w dziedzinie chemii komponuje się zatem z ogłoszoną w poniedziałek nagrodą w dziedzinie fizjologii i medycyny, którą przyznano za odkrycia w immunoterapii w leczeniu raka.