مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لأداة موثوق بها لبناء الجزيئات

تم منح جائزة نوبل للكيمياء للعام 2022 مناصفة لكل من كارولين بيرتوزي Carolyn Bertozzi ومورتن ميلدال Morten Meldal وكي.باري شاربلس K. Barry Sharpless لتطويرهم كيمياء النقر click chemistry – أي ربط الجزيئات معًا – والكيمياء المتعامدة الحيوية Bioorthogonal chemistry، والتي تسمح بحدوث مثل هذه التفاعلات في الخلايا الحية.

قال أولوف رامستروم Olof Ramström، عضو لجنة نوبل، في خضم الإعلان عن الجائزة: “كيمياء النقر هي كيمياء تعتمد على تفاعلات محددة تعمل بكفاءة عالية وموثوقة للغاية لتوليد عوائد قوية من المنتجات. يمكنك -بشكل أساسي- ربط جزيئيين بطريقة فعالة للغاية وتنبؤية للحصول على الكثير من المنتجات الأخرى.”

واستطرد قائلا: “ولكيمياء النقر تطبيقات في تطوير العقاقير الصيدلانية، وفي سَلْسَلة الحمض النووي DNA… وفي إنتاج مواد جديدة. كما ساعدت التفاعلات المتعامدة الحيوية على استكشاف أدوار الجزيئات الحيوية في الخلايا والكائنات الحية، وساعدت على فك رموز عمليات المرض، وبالطبع يمكن أن تؤدي إلى تطوير عقاقير جديدة”.

اقترح شاربلس، جنبًا إلى جنب مع فريقه، فكرة كيمياء النقر في العام 2001. ومن العام 2001 إلى العام 2002، عمل ميلدال وشاربلس مع فرق متعددة اكتشف كل فريق منها بشكل مستقل أن أيونات النحاس يمكن استخدامها لبدء تفاعل بين جزيء يسمى أزايد Azide وجزيء آخر جزيء يسمى ألكاين Alkyne.

وقال رامستروم: “[كان هذا] جوهرة التاج لتفاعلات النقر”.

بعد بضع سنوات، في العام 2004، ابتكرت بيرتوزي وزملاؤها تفاعلات النقر التي لا تتطلب النحاس. إذ يمكن أن يكون الكثير من المعدن سامًا للخلايا الحية، لذا فإن هذا التغيير يعني أنه يمكن إجراء تفاعلات خالية من المعادن داخل الخلايا دون التدخل في الجوانب الأخرى لعملية التمثيل الغذائي Metabolism للخلايا.

سمحت هذه التفاعلات في النهاية لبيرتوزي بوضع علامات خضراء مشعة على الجزيئات الموجودة على أسطح الخلايا، والتي تسمى غليكانات Glycans. كشف هذا عن أن بعض جزيئات الغليكان الموجودة في الخلايا السرطانية تساعد على حمايتها من جهاز المناعة. بعد ذلك طورت بيرتوزي وزملاؤها نوعًا جديدًا من الأجسام المضادة Antibody – يتم اختباره الآن في التجارب الإكلينيكية (السريرية) – يمكنه توجيه الإنزيمات لتحطيم الغليكانات الموجودة على سطح الخلايا السرطانية، وجعلها عرضة لعمل الجهاز المناعي.

يستخدم باحثون آخرون “الأجسام المضادة القابلة للنقر” للمساعدة على استهداف الجرعات القاتلة من الإشعاع للخلايا السرطانية.

وفي ردها على خبر فوزها، قالت بيرتوزي:”أنا مذهولة تمامًا. أنا أجلس هنا وبالكاد أستطيع أن ألتقط أنفاسي. ما زلت غير متأكدة تماما من أنها أخبار حقيقية، لكنها تكون أكثر واقعية مع مرور الوقت”.

بقلم: كاريسا وونغ

ترجمة: Google Translate

تنقيح: مجلة العلوم

© 2022, New Scientist, Distributed by Tribune Content Agency LLC