Nobelovu cenu za chémiu udelili za priekopnícky výskum bielkovín

Rovnako ako v prípade Nobelovej ceny za fyziku za rok 2018 aj pri chemickej "nobelovke" sa cena delila na dve polovice.

Polovicu ceny získala Američanka Frances Arnoldová, ktorá je vyštudovaná strojná inžinierka, ale predovšetkým priekopníčka v obore tzv. riadenej evolúcie, predovšetkým pri vývoji nových či lepších enzýmov. Enzýmy sú veľká skupina látok, ktoré dokážu sprostredkovať chemické reakcie a zvyšovať ich účinnosť. Majú celý rad využitia v chémii či medicíne a ich vývoj má teda vysokú prioritu v priemysle i vede, píše Technet.cz.

Riadenie evolúcie podľa želania

Bohužiaľ naše znalosti nie sú také, aby sme dokázali vytvoriť nový, účinný enzým "na želanie" podľa našich predstáv. Musíme do značnej miery pracovať s tým, čo nám príroda za miliardy rokov evolúcie postupne nadelila - či skôr museli sme. Arnoldová, samozrejme za prispenia rady ďalších kolegov, na ktorých sa v cene nedostalo, prišla so skutočne fungujúcou a robustnou metódou riadenia evolúcie podľa želania človeka.

Neznie to možno zložito, ale Arnoldová musela nielen prísť na to, ako evolúcii "vnútiť" cieľ (v prírode žiadny nemá, v riadenej evolúcii to môže byť napr. "rýchlo sa naviaže na látku X"), ale tiež nájsť nástroje, ktoré by dokázali uskutočniť tento proces v ľudských (a ešte lepšie priemyselných) časových mierkach; nikto z nás nemá čas čakať na výsledok stovky rokov. Vytvorila teda metódu, ako do štruktúry danej chemickej látky rýchlo zavádzať celý rad zmien, potom zmenené štruktúry rýchlo "namnožiť" a ich účinky overovať.

Už prvé publikácie však ukázali, že jej "náhodná" metóda poskytuje výsledky, aké "inteligentný dizajn" (aspoň pri dnešnej úrovni vedomostí) nedokáže dosiahnuť. A nejde len o zvyšovanie účinnosti, dnes s pomocou riadenej evolúcie možno vyrábať enzýmy, ktoré umožňujú v prírode inak nedosiahnuteľné reakcie.

Zvyšní dvaja tohtoroční laureáti pracovali na trochu iných problémoch - a tiež každý zvlášť. George Smith prišiel s metódou, ako prinútiť jednoduché vírusy (bakteriofágy), aby vyrábali látky na želanie, a ako ich potom doslova za túto vyrobenú látku pomerne jednoducho "uloviť" a látku z nich získať.

Gregory Winter Smithovu metódu upravil tak, aby ju bolo možné využiť v riadenej evolúcii protilátok. Čo možno nie je až také zaujímavé, ale len preto, že málokto z nás si uvedomuje, aké široké využitie protilátky vlastne majú. Podľa Nobelovho výboru sa 11 z 50 dnes najpredávanejších liekov vyrába práve s pomocou tejto metódy.

V roku 2017 Nobelovu cenu za chémiu získali traja odborníci na zobrazovanie najmenšej mašinérie života. Jaques Dubochet, Joachim Frank a Richard Henderson pracovali na tzv. kryoelektronovej mikroskopii, čo je veľmi zjednodušene povedané metóda, vďaka ktorej možno elektrónovým mikroskopom skúmať aj živé tkanivá.

Pozrite si fascinujúce video sira Gregoryho Wintera, kde v roku 2016 hovoril o sile terapeutických monoklonálnych protilátok. Pri skúšaní humanizovanej protilátky u pacientky s rakovinou videli lekári v Cambridge dramatický účinok. Winter priznal, že nevie, či by jej liečba mohla pomôcť.

Winter o liečbe protilátkami:

Vizitky tohtoročných laureátov Nobelovej ceny chémiu (radení abecedne):

Frances H. Arnoldová (62)

  • Americká vedkyňa a inžinierka, priekopníčka metódy priamej evolúcie k vytvoreniu užitočných biologických systémov vrátane enzýmov, metabolických ciest, genetických regulačných okruhov a organizmov.
  • Profesorka chemickej technológie, biotechniky a biochémie na Kalifornskom technologickom inštitúte (Caltech), kde študuje evolúciu a jej aplikáciu vo vede, lekárstve, chémii a energetike.
  • Jej výskum na Caltechu sa zaoberá zelenou chémiou a alternatívnou energiou, vrátane vývoja vysoko aktívnych enzýmov a mikroorganizmov k premene obnoviteľnej biomasy na palivo a chemikálie. Podieľala sa na mnohých patentovaných objavoch.
  • Narodená 25. júla 1956, v roku 1979 vyštudovala strojné a letecké inžinierstvo na univerzite v Princetone a doktorát z chemického inžinierstva získala na Kalifornskej univerzite v Berkeley. V roku 1986 prišla na Caltech.
  • Jej práca získala mnohé ocenenia. Je jednou z mála osôb, zvolených do všetkých troch národných akadémií v Spojených štátoch - Národnej akadémie vied, Národnej akadémie inžinierstva a Lekárskeho inštitútu. Tiež je členkou Americkej akadémie vied a umení, Americkej akadémie mikrobiológie a ďalších prestížnych inštitúcií.
  • V roku 2016 získala ako prvá žena Technologickú cenu tisícročia, jednu z najprestížnejších svetových cien v tejto oblasti, za svoje priekopnícke úsilie v oblasti priamej evolúcie.
  • Je dcérou nukleárneho fyzika Williama Howarda Arnolda a vyrastala na predmestí Pittsburghu. Na strednej škole odišla stopom do Washingtonu, kde protestovala proti vojne vo Vietname a v miestnom jazzovom klube si zarábala na živobytie ako servírka, tiež ako taxikárka.
  • Teraz žije v Kalifornii a má troch synov. V roku 2005 jej diagnostikovali rakovinu prsníka, ktorú úspešne prekonala. Je ešte len piatou ženou na svete s Nobelovou cenou za chémiu.

George P. Smith (77)

  • Američan Smith od roku 1975 pôsobí, teraz ako emeritný profesor biológie, na Missourskej univerzite v meste Columbia.
  • Vyštudoval Haverfordsku univerzitu, doktorát z bakteriológie a imunológie získal na Harvarde a študoval aj na Dukeovej univerzite. Postgraduálne študoval a prednášal aj na Wisconsinskej univerzite, kde spolupracoval na výskume s britským vedcom Oliverom Smithiesom, nositeľom Nobelovej ceny za fyziku z roku 2007.
  • Publikoval desiatky článkov o štruktúre protilátok.
  • Narodil sa 10. marca 1941 v Norwalku v štáte Connecticut.

Gregory Paul Winter (67)

  • Britský biochemik, ktorý je poprednou osobnosťou a priekopníkom vo výskume monoklonálnych protilátok, ktoré sa využívajú v poslednej dobe k liečbe niektorých ochorení (tzv. imunoterapia), ako sú napríklad kardiovaskulárne ochorenia, autoimunitné ochorenia, roztrúsená skleróza alebo niekoľko druhov rakoviny.
  • V roku 1973 vyštudoval prírodné vedy na Trinity College v Cambridge, doktorát získal v roku 1977. Teraz stojí na čele tejto prestížnej univerzity.
  • Postgraduálne študoval v Laboratóriu molekulárnej biológie a na svojej alma mater teraz pôsobí ako profesor. Okrem toho bol riaditeľom jedného z vedeckých ústavov Cambridge. Založil tiež tri biotechnoloogické spoločnosti Domantis, ktorú kúpil gigant GlaxoSmithKline, Cambridge Antibody Technology (pohltená firmou AstraZeneca) a Bicycle Therapeutics.
  • Narodil sa 14. apríla 1951 v Leicesteri. Okrem iných ocenení je sir Winter držiteľom Rádu britského impéria alebo Ceny princa Astúrskeho.

Nobelisti za medicínu a fyziku sú už známi 

V predchádzajúcich dňoch prestali byť tajomstvom mená držiteľov Nobelových cien za medicínu a za fyziku. Najprv v pondelok získali prestížne ocenenie za výskum v oblasti lekárstva Američan James P. Allison a Japonec Tasuku Hondžó. Tohto uznania sa im dostalo vďaka účasti na vývoji špeciálnej imunologickej liečby rakoviny.

V utorok sa potom Nobelovej ceny za fyziku dočkali Američan Arthur Ashkin, Francúz Gérard Moura a Kanaďanka Donna Stricklandová. U nich Kráľovská švédska akadémia vied ocenila prelomovú prácu v odbore laserových technológií.

V piatok budú nasledovať oznámenia držiteľa či držiteľov Nobelovej ceny za mier. Budúci týždeň v pondelok bude vyhlásená Nobelova cena za ekonómiu. Nobelova cena za literatúru tento rok udelená nebude, a síce kvôli škandálu, ktorý otriasol Švédskou akadémiou, ktorá ju udeľuje. Francúza Jean-Claudea Arnaulta spätého s akadémiou v pondelok za znásilnenie odsúdeného na dvojročný trest väzenia.

Okrem medaily a diplomu na ocenených čaká aj finančná prémia, ktorá tento rok rovnako ako vlani činí deväť miliónov švédskych korún (asi 871-tisíc eur). Ceny budú ako každý rok odovzdané v deň výročia smrti Alfreda Nobela 10. decembra.