סיקור מקיף

פרס נובל לכימיה לשלושת מגלי כימית הקליק כימיה ביו-אורתוגונלית לשיפור דיוק של תרופות

פרס נובל לכימיה לשנת 2022 הוענק לשלושה מדענים העוסקים בתחום הכימיה הסינתטית: קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi), מורטן מלדאל (Morten P. Meldal) וכן קארל בארי שארפלס (KarlBarrySharpless), בזכות “הפיתוח של כימיית ‘קליק’ ושל כימיה ביו-אורתוגונלית”. לשארפלס זו זכיה שניה בכימיה – הקודמת ב-2001

פרס נובל לכימיה לשנת 2022 הוענק לשלושה מדענים העוסקים בתחום הכימיה הסינתטית: קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi), מורטן מלדאל (Morten P. Meldal) וכן קארל בארי שארפלס (KarlBarrySharpless), בזכות “הפיתוח של כימיית ‘קליק’ ושל כימיה ביו-אורתוגונלית”.

Click_chemistry

Bioorthogonal_chemistry

  • קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi) נולדה בשנת 1966 בארה”ב. קיבלה תואר דוקטור בשנת 1993 מאוניברסיטת ברקלי, קליפורניה, ארה”ב. משמשת כיום כפרופסור באוניברסיטת סטנפורד, קליפורניה, ארה”ב.
  • מורטן מלדאל (Morten P. Meldal) נולד בשנת 1954 בדנמרק. קיבל תואר דוקטור בשנת 1986 מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק. משמש כיום כפרופסור באוניברסיטת קופנהגן, דנמרק.
  • קארל בארי שארפלס (Karl Barry Sharpless) נולד בשנת 1941 בפילדלפיה, ארה”ב. קיבל תואר דוקטור בשנת 1968 מאוניברסיטת סטנפורד, קליפורניה, ארה”ב. משמש כיום כפרופסור במכון המחקר ע”ש סקריפס, לה ג’ולה, קליפורניה, ארה”ב.

הכימיה הפונקציונאלית שלהם עובדת נפלא

פרס נובל לכימיה לשנת 2022. איור: וועדת פרס נובל
פרס נובל לכימיה לשנת 2022. איור: וועדת פרס נובל


לעיתים תשובות פשוטות הן הטובות ביותר. מורטן מלדאל (Morten P. Meldal) וכן קארל בארי שארפלס (Karl Barry Sharpless) זכו בפרס הנובל לכימיה לשנת 2022 בזכות כך שהם קידמו את תחום הכימיה לעידן של פונקציונאליות והניחו את היסודות לכימיית קליק. הם חולקים את הפרס עם קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi), אשר לקחה את כימיית הקליק לממד חדש והחלה להשתמש בה על מנת למפות תאים. התגובות הביו-אורתוגונאליות שהיא פיתחה תורמות כיום לפיתוחם של טיפולים יעילים ומוכוונים יותר כנגד סרטן, בין יתר היישומים הרבים האחרים.

פרס הנובל לכימיה לשנת 2022 הוא אודות הפיכת תהליכים סינתטיים מאתגרים לפשוטים יותר. בארי שארפלס ומורטן מלדאל הניחו את היסודות לצורה פונקציונאלית של כימיה – כימיית קליק – שבה אבני בניין מולקולאריות מגיבות יחדיו במהירות וביעילות. קרוליין ברטוצי לקחה את כימיית הקליק לממד חדש והחלה להשתמש בה בייצורים חיים.

כימאים היו מונעים מזה זמן רב על ידי הרצון שלהם לסנתז מולקולות שהמורכבות שלהן הולכת וגדלה. במחקר התרופות, רצון זה היה כרוך בייצור מחדש ובאופן מלאכותי של מולקולות טבעיות בעלות תכונות רפואיות. מחקר זה הוליד מבנים מולקולאריים ראויים להערצה, אולם התגובות שנדרשו להכנתם נמשכו זמן רב והיו יקרות מאוד.  

    

“פרס הנובל בכימיה לשנה זו עוסק בתגובות פשוטות וקלות. מולקולות פונקציונאליות ניתנות להכנה אפילו על ידי שימוש בנתיב הראשי של הכימיה הסינתטית,” אמר Johan Åqvist, יו”ר ועדת הנובל בכימיה.

בארי שארפלס, הזוכה היום בפעם השנייה בפרס הנובל לכימיה – החל בפיתחו של תחום זה. בשנת 2000 הוא הגה את הרעיון של כימיית קליק (click chemistry), המהווה סוג של כימיה פשוטה ואמינה, שבמסגרתה התגובות מתרחשות במהירות וללא קבלת תוצרי לוואי בלתי רצויים.

זמן קצר לאחר מכן, מורטן מלדאל ובארי שרפלס, ללא תלות אחד בשני – הציגו את מה שכיום נחשב ל’יהלום הכתר’ של כימיית הקליק: ציקלואדיציה של אזיד-אלקין המזורזת על ידי נחושת. זוהי תגובה כימית אלגנטית ויעילה הנמצאת כיום בשימוש נפוץ. בין שאר היישומים האחרים והרבים, התגובה משמשת בייצור של תרופות, במיפוי של דנ”א ובפיתוח של חומרים ייעודיים לשימושים מסוימים.

קרוליין ברטוצי קידמה את כימיית הקליק לשלב חדש. על מנת למפות ביו-מולקולות חשובות אך חמקמקות למדידה הנמצאות על גבי פני השטח החיצוני של התאים – גליקאנים (glycans) – היא פיתחה תגובות קליק הפועלות בתוך הייצורים החיים. התגובות הביו-אורתוגונאליותשלה התרחשו ללא הפרעה לפעילות הכימית הרגילה של התא. תגובות אלו משמשות כיום באופן כלל עולמי על מנת לחקור תאים ולעקוב אחר תהליכים ביולוגיים. בזכות השימוש בתגובות הביו-אורתוגונאליות חוקרים הצליחו לשפר את ההכוונה של תרופות כנגד סרטן, תרופות הנמצאות כעת בניסויים קלינים.

כימיית קליק וכן תגובות ביו-אורתוגונאליות קידמו את תחום הכימיה לעידן הפונקציונאליות. עידן זה עתיד לספק לאנושות את התועלות הגדולות ביותר. קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi) נולדה בשנת 1966 בארה”

פרסי נובל נוספים שהוענקו לשנת 2022:

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.