Nobelovu cenu za chemii získali tvůrci evoluční chemické revoluce

  • 50
Nobelovu cenu za chemii pro rok 2018 získali odborníci, kteří dokázali ve zkumavce zrychlit evoluci a využít ji k vývoji nových chemikálií nebo léčiv. Polovinu ceny si odnáší F. Arnoldová (USA), po čtvrtině G. Smith (USA) a G. Winter (Velká Británie).

Stejně jako v případě Nobelovy ceny za fyziku pro rok 2018 také u chemické „nobelovky“ se cena dělila na dvě poloviny.

Polovinu ceny získala Američanka Frances Arnoldová, která je vystudovaná strojní inženýrka, ale především průkopnice v oboru tzv. řízené evoluce, především při vývoji nových či lepších enzymů. Enzymy jsou velká skupina látek, které dokážou zprostředkovat chemické reakce a zvyšovat jejich účinnost. Mají celou řadu využíti v chemii či medicíně a jejich vývoj má tedy vysokou prioritu v průmyslu i vědě. 

Bohužel naše znalosti nejsou takové, abychom dokázali vytvořit nový, účinný enzym „na přání“ podle našich představ. Musíme do značné míry pracovat s tím, co příroda za miliardy let evoluce postupně vytříbila - či spíše museli jsme. Arnoldová, samozřejmě za přispění řady dalších kolegů, na které se v ceně nedostalo, přišla se skutečně fungující a robustní metodou řízení evoluce podle přání člověka. 

Nezní to možná složitě, ale Arnoldová musela nejen přijít na to, jak evoluci „vnutit“ cíl (v přírodě žádný nemá, v řízené evoluci to může být např. „rychle se navaž na látku X“), ale také najít nástroje, které by dokázaly uskutečnit tento proces v lidských (a ještě lépe průmyslových) časových měřítkách; nikdo z nás nemá čas čekat na výsledek stovky let. Vytvořila tedy metody, jak do struktury dané chemické látky rychle zavádět celou řadu změn, pak změněné struktury rychle „namnožit“ a jejich účinky ověřovat. 

Již první publikace ovšem ukázaly, že její „náhodná“ metoda poskytuje výsledky, jakých „inteligentní design“ (alespoň při dnešní úrovni znalostí) nedokáže dosáhnout. A nejde jen o zvyšování účinnosti, dnes s pomocí řízené evoluce lze vyrábět enzymy, které umožňují v přírodě jinak nedosažitelných reakcí. 

Zbylí dva letošní laureáti pracovali na poněkud jiných problémech - a také každý zvlášť. George Smith přišel s metodu, jak přinutit jednoduché viry (bakteriofágy), aby vyráběly látky na přání, a jak je potom doslova za tuto vyrobenou látku poměrně jednoduše „ulovit“ a látku z nich získat. 

Gregory Winter Smithovu metodu upravil tak, aby ji bylo možné využít v řízené evoluci protilátek. Což možná není až tak zajímavé, ale jen proto, že málokdo z nás si uvědomuje, jak široké využití protilátky vlastně mají. Podle Nobelova výboru se 11 z 50 dnes nejprodávanějších léků vyrábí právě s pomocí této metody.

V roce 2017 Nobelovu cenu za chemii získali tři odborníci na zobrazování nejmenší mašinérie života. Jaques Dubochet, Joachim Frank a Richard Henderson pracovali na tzv. kryoelektronové mikroskopii, což je velmi zjednodušeně řečeno metoda, díky které lze elektronovým mikroskopem zkoumat i živé tkáně.