05.10.2022 - Kungl. Vetenskapsakademien (The Royal Swedish Academy of Sciences)

Chemie-Nobelpreis 2022 für die Entwicklung der Click-Chemie und der bioorthogonalen Chemie

Nobelpreis geht an Forschertrio aus den USA und Dänemark

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat beschlossen, den Nobelpreis für Chemie 2022 an Carolyn R. Bertozzi (Stanford University, CA, USA), Morten Meldal (Universität Kopenhagen, Dänemark) und K. Barry Sharpless (Scripps Research, La Jolla, CA, USA) „für die Entwicklung der Click-Chemie und der bioorthogonalen Chemie“ zu verleihen.

Es macht einfach Klick  und die Moleküle sind miteinander verbunden

Der Nobelpreis für Chemie 2022 zeichnet die Entwicklung von Verfahren aus, die komplizierte Prozesse einfacher machen. Barry Sharpless und Morten Meldal haben den Grundstein für eine funktionelle Chemie – die Click-Chemie – gelegt, bei der molekulare Bausteine schnell und effizient zusammengefügt werden. Carolyn Bertozzi führte die Click-Chemie in eine neue Dimension und setzte sie in lebenden Organismen ein.

Seit langem ist es das Bestreben von Chemikern, immer komplexere Moleküle zu bauen. So werden in der pharmazeutischen Forschung oft natürliche Moleküle mit medizinischen Eigenschaften künstlich nachgebaut. Dies führte zu vielen bewundernswerten Molekülkonstruktionen, die jedoch in der Regel zeitaufwändig und sehr teuer in der Herstellung sind.

„Beim diesjährigen Chemie-Nobelpreis geht es darum, die Dinge nicht zu sehr zu verkomplizieren, sondern auf leichte und einfache Weise zu arbeiten. Funktionelle Moleküle können auch auf einem einfachen Weg hergestellt werden“, so Johan Åqvist, Vorsitzender des Nobelkomitees für Chemie.

Barry Sharpless – der jetzt seinen zweiten Nobelpreis für Chemie erhält – brachte den Stein ins Rollen. Um das Jahr 2000 prägte er den Begriff „Click-Chemie“, eine Form der einfachen und zuverlässigen Chemie, bei der Reaktionen schnell ablaufen und unerwünschte Nebenprodukte vermieden werden.

Kurz darauf stellten Morten Meldal und Barry Sharpless – unabhängig voneinander – das heutige Kronjuwel der Click-Chemie vor: die kupferkatalysierte Azid-Alkin-Cycloaddition. Dabei handelt es sich um eine elegante und effiziente chemische Reaktion, die inzwischen weit verbreitet ist. Sie wird unter anderem in der Arzneimittelentwicklung, zur Kartierung von DNA und für die Herstellung von Funktionsmaterialien eingesetzt.

Carolyn Bertozzi führte die Click-Chemie in eine neue Dimension. Um wichtige, aber schwer fassbare Biomoleküle auf der Oberfläche von Zellen – Glykane – abzubilden, entwickelte sie Click-Reaktionen, die im Inneren lebender Organismen funktionieren. Ihre bioorthogonalen Reaktionen laufen ab, ohne die normale Chemie der Zelle zu stören.

Diese Reaktionen werden nun weltweit eingesetzt, um Zellen zu erforschen und biologische Prozesse zu verfolgen. Mit Hilfe bioorthogonaler Reaktionen konnten Forscher die Zielgenauigkeit von Krebsmedikamenten verbessern, die nun in klinischen Studien getestet werden.

Die Click-Chemie und bioorthogonale Reaktionen haben die Chemie in eine neue funktionale Ära geführt, mit größtem Nutzen für die Menschheit.

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