Nobel per la chimica 2022: i vincitori e la click chemistry

Carolyn Bertozzi, Morten Meldal e Barry Sharpless si sono visti assegnare il prestigioso riconoscimento per il loro lavoro nell'ambito dell'ingegnerizzazione delle molecole biologiche.

0
352

Nella giornata di ieri 5 ottobre è stato assegnato il premio Nobel per la chimica 2022. Ad aggiudicarselo tre scienziati accomunati dall’impegno nell’ingegnerizzazione delle molecole biologiche. In particolare il lavoro premiato riguarda la click chemistry, tecnica di assemblaggio molecolare con importanti applicazioni farmaceutiche e non solo.

I vincitori del Nobel per la chimica 2022

Tre sono gli scienziati che si aggiudicano equamente il riconoscimento: Carolyn Bertozzi, Morten Meldal e Barry Sharpless.

Carolyn Ruth Bertozzi è una chimica statunitense. Lavora come professoressa alla School of Humanities and Sciences della Stanford University, come investigator al HHMI (Howard Huges Medical Institute) e come caporedattore di ACS Central Science, la prima rivista scientifica open access dell’American Chemical Society. Ha diretto inoltre il centro di ricerca nelle nanoscienze Molecular Foundry del Lawrence Berkeley National Laboratory e ha ricevuto diversi premi per il suo lavoro. Bertozzi fa anche parte della National Academy of Sciences, dell’Institute of Medicine e della National Academy of Inventors.

Morten Peter Meldal invece è un chimico danese. Lavora come professore di chimica all’Università di Copenhagen, guida il gruppo che si occupa di sintesi al dipartimento di chimica del Carlsberg Laboratory ed è a capo del SPOCC (Solid-Phase Organic Chemistry and Enzymatic Reaction Center).

Infine Karl Barry Sharpless è un chimico statunitense. Lavora come professore di chimica allo Scripps Research Institute di La Jolla, San Diego, e precedentemente ha lavorato presso il MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Boston. Ha vinto numerosi premi e ricevuto diversi riconoscimenti, tra cui una laurea honoris causa alla Technische Universität München e un secondo premio Nobel per la chimica, nel 2001, per il suo lavoro sulle reazioni di ossidazione attivate da catalisi chirale. Con il Nobel 2022 Sharpless diventa la quinta persona ad aver ricevuto il premio due volte: prima di lui, Marie Curie, Linus Pauling, John Bardeen e Frederick Sanger.

Click chemistry e chimica bioortogonale

I tre scienziati sono stati premiati per il loro contributo all’ingegnerizzazione delle molecole biologiche. In particolare Sharpless è il pioniere della cosiddetta click chemistry. Intorno al 2000 infatti lo scienziato ha elaborato il concetto di questo tipo di chimica, in cui le reazioni avvengono velocemente e senza sottoprodotti indesiderati, in modo semplice e allo stesso tempo affidabile.

L’idea della click chemistry nasce a imitazione delle reazioni naturali. In ambiente acquoso infatti si producono molecole molto complesse, che supportano la vita, a partire da poche molecole di base e in modo semplice e veloce. Appartengono a questo tipo di chimica diverse reazioni, ma a essere premiata è stata la cicloaddizione azide-alchino catalizzata da rame. Proprio Sharpless e, indipendentemente, Meldal hanno sviluppato questa reazione, la punta di diamante della click chemistry.

A Bertozzi invece è stato riconosciuto il merito di aver applicato questa filosofia all’interno degli organismi viventi grazie alla chimica bioortogonale. Il termine, da lei stessa coniato, si riferisce a quelle reazioni chimiche artificiali che, pur avendo luogo all’interno di un organismo vivente, non interferiscono con i processi naturali in atto. Con l’obiettivo di mappare i glicani presenti sulla superficie cellulare, la scienziata è quindi riuscita a sviluppare reazioni di click chemistry che non alterano i meccanismi cellulari.

Applicazioni della click chemistry

Questa premiazione sancisce un ritorno alla semplicità, come dichiarato dal Chair of the Nobel Commettee for Chemistry Johan Åqvist. La ricerca farmaceutica spesso punta a produrre molecole molto complicate, con grande dispiego di tempo e denaro. La click chemistry invece inverte questa tendenza, permettendo di ottenere reazioni efficaci in modo semplice e veloce. Ma anche economico ed ecosostenibile.

La click chemistry è attualmente molto diffusa. Gli impieghi spaziano dal campo farmaceutico a quello biologico, per la mappatura del DNA, fino alla costruzione di nuovi materiali. Anche la chimica bioortogonale è ormai utilizzata da tempo per studiare i processi biologici. La sua applicazione più promettente è nel miglioramento dello sviluppo dei farmaci contro il cancro. La possibilità di modificare determinate molecole coinvolte nei meccanismi cellulari senza però alterarli permette infatti di studiarli in tempo reale, migliorando la nostra capacità di conoscere le malattie e il modo in cui agiscono.

Le molecole funzionali possono essere costruite anche prendendo una strada semplice.

John Åqvist, Chair of the Nobel Commettee for Chemistry

Articoli correlati

Premi Nobel 2021: organocatalisi asimmetrica per una chimica più verde