Henri Kagan und Kenso Soai haben den Nobelpreis für Chemie gewonnen, indem sie das Rätsel der Asymmetrie in lebenden Organismen gelöst haben, das entscheidend für die Entwicklung wirksamer Medikamente ist. Ihre Durchbrüche ebneten den Weg für die Herstellung von Medikamenten, die auf molekulare Strukturen im menschlichen Körper abzielen, die theoretisch in zwei möglichen Spiegelbildformen existieren könnten, aber tatsächlich nur in einer von ihnen vorkommen. Diese strukturelle biologische Verzerrung — bekannt als Händigkeit — kann bei Bemühungen zur Bekämpfung von Krankheiten entscheidend sein, da potenzielle Behandlungen, die dies nicht berücksichtigen, wirkungslos oder sogar schädlich sein könnten. «So wie Tanzpartner zusammenpassen müssen, hängt die Chemie davon ab, dass Moleküle auf die richtige Weise zusammenkommen», sagte Rigoberto Hernandez, Präsident der American Chemical Society, über den Sieg des Duos. «Ihre Entdeckungen haben Chemikern eine bisher unerreichte Kontrolle über diesen Prozess verschafft, was Fortschritte in Medikamenten, Materialien und vielem mehr ermöglicht hat».
Der Triumph des Duos, der am Mittwoch bekannt gegeben wurde, bedeutet, dass sie einen Preis von SKr12mn (1,2 Millionen Dollar) teilen werden. Die chemischen Reaktionen, die sie entwickelt haben, wurden von Heiner Linke, Vorsitzenden des Nobelkomitees für Chemie, als „spektakulär“ beschrieben. Die Arbeit der Preisträger beruht darauf, wie einige Moleküle aufgrund der Anordnung der Elemente darin asymmetrisch sind. Sie können in zwei Formen existieren, die in ihrer elementaren Zusammensetzung identisch sind, aber strukturell unterschiedlich sind, weil sie nicht übereinander gelegt werden können — genau wie menschliche Hände. Chemiker nennen dieses Phänomen Chirality, abgeleitet vom griechischen Wort für „Hand“. Wesentliche Substanzen im Körper wie Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen, sind homochiral — das heißt, sie existieren nur in einer der beiden möglichen chiralen Formen.
«Viele der Moleküle in unseren Körpern, einschließlich der Proteine, auf die Medikamente abzielen, sind selbst chiral», sagte Andre Cobb, Professor für organische Chemie am King’s College London. «Daher können die „linkshändige“ und „rechtshändige“ Version eines Medikaments unterschiedlich mit dem Körper interagieren, was zu unterschiedlichen oder abgeschwächten Medikamenteneffekten führen kann.» Der Skandal um das Medikament Thalidomid in den 1950er und 1960er Jahren ist ein erschreckendes Beispiel dafür, welchen Einfluss Änderungen in der Chirality auf den menschlichen Körper haben können. Eine chirale Form des Medikaments hatte die beabsichtigte Wirkung, Morgenübelkeit bei schwangeren Frauen zu lindern, während die andere schwere Geburtsfehler wie Hirnschäden und Gliedmaßenverformungen verursachte. Kagan, emeritierter Professor an der Université Paris-Sud in Orsay, Frankreich, machte vor 40 Jahren den wesentlichen ersten Schritt, indem er eine neue Methode zur Manipulation chemischer Reaktionen entdeckte, wie das Nobelkomitee erklärte. Damit wurde gezeigt, dass es möglich ist, eine chirale Form in wesentlich größeren Mengen im Vergleich zur anderen Form zu produzieren, als bisher für möglich gehalten wurde.
Fast 10 Jahre später entwickelte Soai, emeritierter Professor an der Tokyo University of Science, die erste Reaktion mit dem Potenzial, homochirale Produkte zu erzeugen. Acht Jahre danach gelang ihm dies: Eine Leistung, die zuvor nur von lebenden Systemen erreicht worden war. Die Bedeutung der Chirality erlangte erneut wissenschaftliche Aufmerksamkeit, als eine Gruppe von Wissenschaftlern im Jahr 2024 vor der möglichen Erzeugung sogenannter Spiegellebens warnte. Dabei handelt es sich um synthetische Bakterien mit entgegengesetzter Händigkeit gegenüber ihren natürlich vorkommenden Formen, die das Potenzial haben, die Immunsysteme von Lebewesen zu überfordern, die damit nicht vertraut sind. Die Forscher argumentierten, dass Fortschritte in der synthetischen Biologie bedeuten könnten, dass es möglich wäre, Spiegelleben innerhalb einer Generation zu erzeugen. Diese Warnung löste eine Debatte darüber aus, wie ernst die Bedrohung durch Spiegelleben tatsächlich wäre — und ob es andere, unmittelbarere biologische Gefahren gibt, die priorisiert werden sollten.
Quelle: Financial Times Companies · Zusammengefasst von HeadlinesBriefing