Nobelpreis für Chemie 2023: Die bahnbrechenden Entdeckungen von Carolyn Bertozzi, Morten Meldal und K. Barry Sharpless
Jedes Jahr zeichnet die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften herausragende Wissenschaftler mit dem Nobelpreis für Chemie aus. 2023 fiel die Ehre den Chemikern Carolyn Bertozzi, Morten Meldal und K. Barry Sharpless zu, die für ihre bahnbrechenden Arbeiten in der Klickchemie und bioorthogonalen Chemie geehrt wurden.
Was sind Klickchemie und bioorthogonale Chemie?
Klickchemie beschreibt eine effiziente und zuverlässige Art, Moleküle miteinander zu verbinden, wie bei einem Klick-Mechanismus. Diese Methode verwendet einfache, funktionelle Gruppen, die schnell und selektiv miteinander reagieren, um komplexe Strukturen zu bilden.
Die bioorthogonale Chemie baut auf der Klickchemie auf und fügt eine weitere Dimension hinzu: Sie ermöglicht chemische Reaktionen in lebenden Zellen, ohne deren normale biologischen Prozesse zu stören. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die medizinische Forschung, z.B. bei der Entwicklung von Medikamenten, der Diagnose von Krankheiten oder der Visualisierung von Zellen.
Die Entdeckungen der Preisträger
K. Barry Sharpless, der bereits 2001 den Nobelpreis für Chemie erhielt, legte den Grundstein für die Klickchemie mit der CuAAC-Reaktion (Kupfer(I)-katalysierte Azid-Alkin-Cycloaddition). Diese effiziente und hochselektive Reaktion war eine der ersten, die die Kriterien der Klickchemie erfüllte.
Morten Meldal entwickelte unabhängig von Sharpless die CuAAC-Reaktion und erforschte ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.
Carolyn Bertozzi erweiterte die Klickchemie zur bioorthogonalen Chemie. Sie entwickelte reaktionen, die in lebenden Zellen stattfinden können, ohne die natürlichen biologischen Prozesse zu beeinflussen. Diese Reaktionen ermöglichen es Forschern, z.B. Zellstrukturen zu markieren und zu beobachten oder die Aktivität von Enzymen zu untersuchen.
Bedeutung für die Zukunft
Die Arbeiten von Bertozzi, Meldal und Sharpless haben die Chemie revolutioniert und haben enorme Auswirkungen auf die medizinische Forschung, die Materialwissenschaften und die Entwicklung neuer Technologien.
Durch die Klickchemie und die bioorthogonale Chemie können komplexe Moleküle effizient und gezielt hergestellt werden, was zu neuen Medikamenten, Diagnostika und Materialien führen kann.
Die bioorthogonale Chemie ermöglicht es uns, lebende Zellen auf einer neuen Ebene zu verstehen, was neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krankheiten und die Entwicklung neuer Therapien eröffnet.
Der Nobelpreis für Chemie 2023 würdigt die bahnbrechenden Arbeiten der drei Preisträger, die einen großen Beitrag zu unserem Verständnis der chemischen Reaktionen und ihrer Anwendung in der Forschung und Entwicklung geleistet haben.
