De Nobelprijs voor scheikunde 2022 gaat naar Carolyn Bertozzi, Morten Meldal en Karl Barry Sharpless voor het ontwikkelen van klikchemie – manieren om moleculen aan elkaar te koppelen.

Carolyn Bertozzi, Morten Meldal en Karl Barry Sharpless winnen de Nobelprijs voor hun ontwikkeling van klikchemie – het aan elkaar koppelen van moleculen – en bio-orthogonale chemie, waarmee je zulke reacties ook in levende cellen kunt laten gebeuren.

‘Klikchemie is scheikunde die gebaseerd is op specifieke reacties die zeer efficiënt werken en betrouwbare, robuuste producten genereren’, zei Olof Ramström, lid van het Nobelcomité, bij de aankondiging. ‘Het komt erop neer dat je twee bouwstenen voor moleculen heel efficiënt en voorspelbaar kunt samenklikken, wat veel product oplevert.’

‘Obesitasmedicatie is geen quick fix’
LEES OOK
‘Obesitasmedicatie is geen quick fix’

‘De klikchemie heeft toepassingen in farmaceutische ontwikkeling, in DNA-sequencing en in de productie van nieuwe materialen’, zei Ramström. Daar voegde hij nog aan toe dat ‘bio-orthogonale reacties hebben geholpen bij het ontdekken van de rol van biomoleculen in cellen en organismen, evenals bij het ontcijferen van ziekteprocessen, wat uiteraard kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicatie’.

Gebruik van koper

Sharpless kwam samen met een aantal collega’s met het idee voor klikchemie in 2001. In het jaar dat volgde, werkten Meldal en Sharpless in twee aparte groepen die beide ontdekten dat koperionen gebruikt konden worden om een reactie in gang te zetten tussen een azide-molecuul en een alkyn (een soort koolwaterstof). ‘[Dit was] het kroonjuweel van klikreacties’, zei Ramström.

Een paar jaar later, in 2004, pionierde Carolyn Bertozzi klikreacties waar helemaal geen koper voor nodig was. Dat was een zinvolle stap, want te veel metaal kan giftig zijn voor levende cellen. Met haar vondst konden wetenschappers metaalvrije reacties maken die zich afspelen in de cellen, zonder daarbij het metabolisme van de cel te verstoren.

Antilichaam tegen kanker

Door deze vondst kon Bertozzi later moleculen die op het celoppervlak voorkomen, genaamd glycanen, met lichtgevende groene labels markeren. Dit hielp bij het achterhalen van het feit dat sommige glycaanmoleculen die op kankercellen te vinden zijn, de tumorcellen beschermen tegen het immuunsysteem.

Bertozzi ontwikkelde toen samen met haar collega’s een nieuw type antilichaam, dat enzymen aanstuurt om glycanen op het oppervlak van tumorcellen af te breken. Daardoor komen de tumorcellen bloot te liggen voor het immuunsysteem. Dit antilichaam wordt nu klinisch getest.

Andere onderzoekers gebruiken ‘klikbare antilichamen’ als hulpmiddel om dodelijke doses straling op tumorcellen te richten.

‘Ik ben compleet verbijsterd’, zei Bertozzi als reactie op het nieuws dat ze gewonnen had. ‘Ik zit hier en kan nauwelijks ademen. Ik weet nog niet helemaal zeker of het allemaal echt gebeurt, maar het wordt realistischer met de minuut.’

Carolyn Bertozzi
Carolyn Bertozzi won dit jaar ook de Dr. H.P. Heinekenprijs voor de Biochemie en Biofysica. New Scientist werkt samen met de Stichting Alfred Heineken Fondsen om het werk van de winnaars van de Heineken-prijzen een podium te geven. In New Scientist 105, de editie die op 17 november verschijnt, staat in het kader van deze samenwerking een uitgebreid interview met de kersverse Nobelprijswinnaar (reserveer nu alvast een exemplaar).

Daarnaast maakten we onderstaande minidocumentaire, waarin Carolyn Bertozzi verder ingaat op de glycobiologie – het onderzoeksgebied dat de structuur en stofwisseling van glycanen bestudeert.