Nobelovu cenu za chemii získala trojice vědců za zjednodušení složitých molekulárních procesů

Letošními laureáty Nobelovy ceny za chemii se stali Carolyn R. Bertozziová, Morten Meldal and K. Barry Sharpless. Odborná komise rozhodla, že si ji zaslouží za svůj příspěvek k vývoji procesů, které zjednodušily funkční chemii.

Barry Sharpless a Morten Meldal položili základy funkční formy chemie, které se říká click chemistry, v níž se molekulární stavební bloky rychle a efektivně spojují. Carolyn Bertozziová posunula tento obor do nové dimenze a začala jej využívat i v živých organismech.

Tyto reakce se nyní celosvětově používají k výzkumu buněk a sledování biologických procesů. Vědci díky nim zlepšili cílení léčivých přípravků proti rakovině, které se nyní testují v klinických studiích.

Jako LEGO

Když v 18. století vznikla moderní chemie, řada chemiků se snažila ve své práci napodobovat přírodu. Řídili se tím, že život je dokonalým důkazem schopnosti přírody vytvářet chemické látky s nesmírnou mírou složitosti. A v tomto trendu pokračuje i moderní chemie.

Složité a „krásné“ molekulární struktury, které se nacházejí v rostlinách, mikroorganismech i zvířatech, vedly vědce k tomu, aby se snažili stejné molekuly vytvářet uměle. A napodobování přírodních molekul bylo a stále je také důležitou součástí vývoje nových léků, které se inspirují přírodními látkami.

Vědci tak dnes mohou pomocí sofistikovaných nástrojů ve svých laboratořích vytvářet ty nejúžasnější molekuly. Jedním z největších problémů ale je, že takové složité molekuly se musí vytvářet v mnoha krocích, přičemž během každého vznikají nežádoucí vedlejší produkty. Ty se samozřejmě musí odstranit dříve, než může proces pokračovat dál. To práci nejen zdržuje, ale také prodražuje, protože v případě náročných konstrukcí se takto ztratí většina použitých materiálů.

Nahrávám video

Laureáti Nobelovy ceny za chemii 2022 se pokusili tento problém vyřešit – tím, že dali před složitostí přednost jednoduchosti a funkčnosti.

Autorem tohoto nápadu byl Barry Sharpless, který dostal už svou druhou Nobelovu cenu za chemii. Na přelomu století přišel s pojmem „click chemistry“ (česky klik chemie) pro funkční formu chemie, kde se molekulární stavební bloky rychle a efektivně spojují – a to s minimálním množstvím odpadu.

Jeho myšlenka se začala naplňovat, když on sám a Morten Meldal nezávisle na sobě objevili proces, který přesně této filozofii pomáhal. Jeho jednoduchost vedla k tomu, že se reakce stala nesmírně populární, a to jak ve výzkumných laboratořích, tak i v průmyslovém vývoji. Klik reakce mimo jiné usnadňují výrobu nových materiálů, které jsou vhodné pro specifický účel. Pokud výrobce například přidá klikací reakci do nějaké umělé hmoty, je změna materiálu v pozdější fázi jednoduchá. Je pak možné do ní „naklikat“ vlastnosti, které vedou elektřinu, zachycují sluneční světlo, jsou antibakteriální.

Carolyn Bertozziová pak vyvinula reakce, které lze využít uvnitř živých organismů. Její bioortogonální reakce, které probíhají bez narušení normální chemie buňky, se dnes používají po celém světě k mapování fungování buněk. Někteří vědci navíc zkoušejí zjistit, jak lze tyto reakce využít k diagnostice a léčbě rakoviny.

Podle vyjádření nobelovské komise zatím nevíme, jestli tyto nové terapie budou fungovat – ale jedna věc je jasná: výzkum obrovského potenciálu klik chemie a bioortogonální chemie teprve začal.

Dějiny Nobelovy ceny za chemii

27. listopadu 1895 podepsal Alfred Nobel svou poslední vůli, v níž největší část svého jmění určil pro udílení cen. Jak je v závěti popsáno, část bude věnována „osobě, která učiní nejdůležitější chemický objev nebo zlepšení“. 

Od roku 1901 bylo uděleno 113 Nobelových cen za chemii. Osmkrát laureát vyhlášen nebyl: v letech 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 a 1942. Ve stanovách Nobelovy nadace se totiž píše: „Není-li žádná z posuzovaných prací shledána významnou, (…) je peněžitá cena vyhrazena do následujícího roku. Pokud ani poté nebude možné cenu udělit, bude částka přidána k vyhrazeným fondům nadace.“ Navíc během první a druhé světové války bylo obecně uděleno méně Nobelových cen.

Celkem 63 cen za chemii bylo uděleno pouze jednomu laureátovi, 25krát si ji rozdělili dva a 25krát tři laureáti. Nobelova cena za chemii tedy byla v letech 1901 až 2021 udělena 188 laureátům. Frederick Sanger byl oceněn dvakrát.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Nejstarší vražda? Archeologové popsali neandertálce zabitého před 75 tisíci lety

Kruhový otvor v lopatce neandertálce, jehož kosti vědci našli v jeskyni v iráckém Kurdistánu, může být nejstarším známým příkladem úmyslného zabití člověka jiným člověkem. Podle nové studie se to stalo asi před 75 tisíci lety.
před 27 mminutami

Ruská ornitoložka má strávit léta v trestanecké kolonii. Za pětistovku pro neziskovku

Ruská vědkyně Sofja Rozenfeldová se dostala do problémů poté, co odjela na expedici do Arktidy. Nechala běžet automatické platby pro neziskovou organizaci spojenou s opozicí, kterou mezitím ruské úřady prohlásily za extremistickou. Expertka poté byla odsouzena za podporu extremistického hnutí.
před 18 hhodinami

Hurikán Simon rozvibroval atmosféru desítky kilometrů nad Zemí

Hurikán Simon způsobil nejen velké škody v Mexiku, ale také se projevil mnohem výš. Podle pozorování NASA rozkmital atmosféru asi osmdesát kilometrů na povrchem tak, že vyvolal jev známý jako atmosférické gravitační vlny.
před 20 hhodinami

Astronomové spustili teleskopy, které mají pátrat po největších tajemstvích kosmu

Na Kanárských ostrovech slavnostně zahájila provoz čtveřice velkých teleskopů LST (Large-Sized Telescope). Stojí na observatoři Roque de los Muchachos na ostrově La Palma a tvoří základ severní části budoucí největší observatoře pro hledání kosmického gama záření na světě.
před 20 hhodinami

AI může pomoci ptákům objevit ztracené melodie

Umělá inteligence a nahrávky zpěvu by mohly pomoci ohroženým druhům ptáků znovu se naučit melodie, které v jejich populacích postupně zanikají. Ukazuje to pokus v argentinském Buenos Aires, kde se podařilo obnovit jednu z téměř zapomenutých „písní“ místního druhu strnadce ranního.
včera v 06:30‌‌

U pobřeží Turecka našli dosud nejstarší pozůstatky lodi

Lidé se plavili po Středozemním moři už před skoro pěti tisíci lety, naznačuje nový archeologický objev. Nedaleko tureckého ostrova se našel vrak starověké lodi, který přepisuje dějiny mořeplavby.
15. 10. 2026‌‌

Česko je třetí na světě v počtu transplantací. Pokrok za dvacet let je obrovský, říká lékařka

Tématu transplantací se lékařka Silvie Rajnochová-Bloudíčková věnuje celý svůj profesní život. V rozhovoru pro ČT24 vysvětluje, že za dvacet let doznal obor obrovského pokroku, a přibližuje, jak vypadá budoucnost pro lidi, kteří jednou budou potřebovat nové orgány.
15. 10. 2026‌‌

Zaměstnance OpenAI obvinili z pokusu odposlouchávat vedení

Americké federální úřady obvinily zaměstnance společnosti OpenAI z pokusu o odposlouchávání jejího vedení. Výrobce chatbotu ChatGPT ujišťuje, že neunikla žádná citlivá data. Firma navíc čelí žalobě osmi amerických států, podle nichž její chatbot ohrožuje děti a navádí je k sebepoškozování či násilí vůči ostatním.
15. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.