Chemie-Nobelpreis für chemische Werkzeugmacher

Der Preis ging an drei Molekülforscher © APA/AFP/JONATHAN NACKSTRAND

Werkzeugmacher im Molekülbau erhalten den diesjährigen Nobelpreis für Chemie. Die beiden US-Forscher Carolyn R. Bertozzi und Barry Sharpless sowie ihr dänischer Kollege Morten Meldal werden „für die Entwicklung der Click-Chemie und der bioorthogonalen Chemie“ ausgezeichnet. Für die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften handelt es sich dabei um ein „geniales Werkzeug zum Bau von Molekülen“. Sharpless bekommt damit bereits seinen zweiten Chemie-Nobelpreis.

Barry Sharpless (81) vom Forschungsinstitut Scripps Research wurde bereits 2001 „für seine Arbeiten über chiral katalysierende Oxidationsreaktionen“ mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Damit lassen sich wichtige Reaktionen derart beeinflussen, dass nur eine von zwei spiegelsymmetrischen Formen eines Moleküls gebildet wird, und die andere – möglicherweise schädliche – Form vermieden wird. Trotz Nobelpreis verfolgte Sharpless die Idee von anderen einfachen und zuverlässigen Reaktionen, die schnell ablaufen und unerwünschte Nebenprodukte vermeiden. Dafür prägte er den Begriff der „Click-Chemie“.

Unabhängig voneinander stellten Sharpless und Morten Meldal (68) von der Universität Kopenhagen kurz darauf das „Kronjuwel der Click-Chemie vor: die kupferkatalysierte Azid-Alkin-Cycloaddition“, begründet das Nobelkomitee die Zuerkennung. Diese elegante und effiziente chemische Reaktion sei inzwischen weit verbreitet und werde unter anderem bei der Entwicklung von Arzneimitteln, bei der Kartierung der DNA und bei der Herstellung von Materialien eingesetzt.

Weil Kupfer in größeren Mengen giftig ist, lassen sich diese Reaktionen nicht in lebenden Zellen anwenden. Das Problem löste Carolyn Bertozzi (55) von der Stanford University. Die von ihr aus der „Click-Chemie“ heraus entwickelte „bioorthogonale Chemie“ funktioniert auch im Inneren lebender Organismen, ohne die normale Chemie der Zelle zu stören.

Das kann man laut Nuno Maulide von der Universität Wien mit einem Zuckerlgeschäft vergleichen: Das Geschäft entspreche der Zelle, in der „Millionen bis Milliarden von Substanzen“ herumschwirren, die andere Substanzen zur Reaktion einladen. Die Kunst besteht darin, in diesem Umfeld gezielt künstlich Reaktionen ablaufen zu lassen, die andere Abläufe nicht verändern. Die „bioorthogonale Chemie“ verhalte sich wie ein „gut erzogenes Kind“ in diesem Geschäft, das trotz der vielen Verlockungen in den Regalen nur die Zuckerl kauft, die es soll, erklärte der Chemiker.

Diese Reaktionen werden laut Nobelkomitee nun weltweit eingesetzt, um Zellen zu erforschen und biologische Prozesse zu verfolgen. Mit Hilfe bioorthogonaler Reaktionen sei die Zielgenauigkeit von Krebsmedikamenten verbessert worden, die bereits in klinischen Versuchen getestet werden. Weil die Methode einfach anzustoßen ist, sei sie auch für Nicht-Chemiker anwendbar, sagte Maulide. Mittlerweile gebe es „Kits“ zu kaufen, die es etwa Biologen ohne großes Wissen in organischer Chemie erlauben, damit zu arbeiten. Sie würden mittlerweile sagen, „man kann das mit dem ‚clicken‘“.

Bertozzi zeigte sich im Rahmen der Bekanntgabe höchst überrascht: Schockzustand sei „eine Untertreibung“, sagte die Forscherin, es gehe ihr aber von Minute zu Minute besser. Die von ihr vorangetriebene bioorthogonale Chemie werde mittlerweile großflächig als „Werkzeug zur Entdeckung von biologischen Abläufen“ eingesetzt. Ein anderes vielversprechendes Anwendungsgebiet sei es, damit Wirkstoffe im Körper punktgenau an die Stellen zu leiten, wo sie gebraucht werden, sagte sie. Der Preis könne ihr Forschungsfeld an der Schnittstelle zwischen Chemie und Biologie auf jeden Fall beflügeln, meinte die Wissenschafterin.

Die Auszeichnung ist mit zehn Millionen Schwedischen Kronen (rund 920.000 Euro) dotiert. Übergeben wird der Preis alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. Im vergangenen Jahr ging der Preis an den deutschen Chemiker Benjamin List und seinen aus Großbritannien stammenden Kollegen David MacMillan. Sie wurden für die Entwicklung eines „asymmetrische Organokatalyse“ genannten „genialen“ Werkzeugs zum Aufbau von Molekülen geehrt.

Tom Morello (58), der als Gitarrist unter anderem bei den Bands Rage Against the Machine und Audioslave aktiv war hat, gratulierte am Mittwoch auf Twitter: „Glückwunsch an meine frühere Harvard-Bandkollegin Carolyn Bertozzi zu ihrem Chemie-Nobelpreis. Wir haben 1986 den Ivy-League-Wettkampf der Bands gewonnen mit unserer großartigen Band “Bored of Education”, sie war am Keyboard und ich hatte ein Outfit aus Elasthan an.„ Bertozzi bedankte sich umgehend via Twitter – “vielleicht können wir die Band bald mal wieder zusammenbringen”.

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