|
| جائزة نوبل للكيمياء 2022 |
جائزة نوبل للكيمياء لسنة 2022 اتجهت نحو تطوير لنظرية كيمياء النقر، وهي أحد الابتكارات الرائدة التي ستصنع حلول في شتى المجالات الحيوية والبيولوجية مستقبلاً.
جائزة نوبل للكيمياء 2022، ثلاثي تطوير الكيمياء النقرية
وفر لنا الثلاثي الكيميائي الفائز بجائزة نوبل للكيمياء لهذه السنة 2022، امكانية رائدة على التطوير الصيدلاني والطب وعلوم المواد.
كان ذلك بتجميع كتل البناء الجزيئية معًا مثل قطع الليغو لإنشاء جزيئات مقابلة معقدة ذات آثار هائلة. ليحصل الثنائي الأمريكي على الجائزة:
- K. Barry Sharpless من شركة سكريبس للأبحاث في لا جولا بكاليفورنيا.
- Carolyn Bertozzi من جامعة ستانفورد.
بالاضافة الى العالم الثالث الدنماركي:
- Morten Meldal من جامعة كوبنهاغن.
إذن ماهذا الاكتشاف؟ وفي ماذا سيساعدنا أكثر في مجال الطب والصيدلة؟.
أولاً ماذا نقصد بكيمياء النقر
صاغ Sharpless عبارة "انقر فوق الكيمياء" منذ حوالي عقدين من الزمن، حينما جرب هو وميلدال كيفية ربط كتل البناء الجزيئية معًا بسرعة وكفاءة.
والمقصود من "النقر" في كيمياء النقر هو نقل نوع من الراحة والرضا الذي يتم توفيره عن طريق التقاط الأشياء (صوت النقر الصادر من ذلك) مثل موصلا حزام الأمان في السيارة. حيث يهتم بأماكن القطع، التي إذا كان طرفا الإبزيم يمكن أن يصلا إلى بعضهما البعض فيه، يتيح لنا ذلك إجراء الربط وتوليد جزيئات أكبر.
هذه الفكرة القوية، وهي أن الكيمياء الجيدة يمكن أن تمكن أي شخص من إنشاء كيانات كيميائية مؤثرة. حفز هذا المجال أو دعم مجموعة هائلة من المساعي في العديد من المجالات بما في ذلك علوم المواد وعلوم الأسطح والكيمياء التحليلية والبيولوجيا الكيميائية وتطوير الأدوية.
ونظرًا لأن طرق صنع الروابط الانتقائية والموثوقة يصعب اكتشافها في الواقع، فقد أدى تآزر مجالات النقر والكيمياء المتعامدة الحيوية إلى تطوير تفاعلات كيميائية متطورة جديدة جنبًا إلى جنب مع أعلى مستوى من البصيرة الميكانيكية.
بنى Bertozzi هذا على تلك التطورات المتعلقة بالكيمياء الحيوية المتعامدة، والتي تسمح للعلماء بتعديل الجزيئات في الكائنات الحية دون تعطيل العمليات التي تحدث داخل الخلايا. وهي تقنية تتيح رسم خرائط للجزيئات داخل الخلية ثم اختبارها من أجل علاجات السرطان المستهدفة، وهذه من بين العديد من استخدامات أخرى.
كيف بدأت الفكرة
قال العلماء الثلاثة أنهم حلوا هذه المشكلة على مراحل. باستخدام بحث Sharpless و Meldal، الذي تم استعماله بشكل منفصل. حينما تم الاعتماد على النحاس كمحفز لربط الجزيئات، والتي كانت فعالة ولكنها سامة في تركيزات أعلى. وهنا طور بيرتوزي طريقة تسمح للعلماء بتعديل الجزيئات في الكائنات الحية دون تعطيلها.
تعمل كيمياء النقر المكتشفة على تحسين استهداف الورم لعقاقير السرطان، وبعضها الآن في التجارب السريرية. وقارن جون لورش، مدير المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة في المعاهد الوطنية للصحة، طريقة بيرتوزي بالفخ الذي ينغلق بمجرد دخول الحيوان. "عندما يأتي الجزيء الشريك فإنه ينغلق وسيؤثر فقط على هذا الجزيء."
التطبيقات الممكنة والمتوقعة للاكتشاف نوبل 2022
تسمح هذه التكنولوجيا للعلماء بربط الصبغة بالجزيء ومراقبة أين تذهب وماذا تفعل، على سبيل المثال عندما يصيب الفيروس خلية ما يمكننا من تتبعها.
إن البحث المعترف به من خلال الجائزة يمتد لعقدين على الأقل، ولكن في كثير من النواحي، لا يزال في مهده. لكن يعتقد أنه سيساعد كثيراً في فتح الأبواب لنا مستقبلاً.
إن التقنيات المستخدمة لربط الجزيئات يجب أن يكون لها أيضًا تطبيقات لإعادة نمو الأنسجة التالفة، وقراءة النص الجيني للإنسان والحيوان والنبات.
وقالت بيروتزي إن لها أيضًا تطبيقات صناعية، بما في ذلك تطوير طرق لمنع التآكل وتعديل من المواد الساطعة المستخدمة في جعل البلاستيك والمواد الأخرى تبدو أنظف.
بيرتوزي، التي فازت أيضًا بجائزة ماك آرثر "عبقرية" في سن 33 ، هي ثالث امرأة تفوز بجائزة الكيمياء في عدة سنوات. في عام 2020، كرمت الأكاديمية جينيفر أ.دودنا من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، وإيمانويل شاربينتييه من وحدة أبحاث ماكس بلانك لعلوم مسببات الأمراض في برلين لتطوير أداة تحرير الجينوم المعروفة باسم CRISPR / Cas9.
طورت أبحاث بيرتوزي مجال علم السكر أيضاً، والذي يركز على الكربوهيدرات الموجودة على سطح جميع الخلايا تقريبًا التي تشارك في الارتباط بالخلايا الأخرى والتواصل معها.
تختلف هذه الكربوهيدرات عندما تكون الخلايا سليمة أو مريضة. يتيح تحديد هذه الاختلافات للباحثين استهداف الخلايا المريضة. لقد أثبت علم الجليكويس أهميته لفهمنا للسرطان والالتهابات والسكري وأمراض القلب وحتى كوفيد -19.
أخبرت بيرتوزي The Post أن "Shasqi"، وهي شركة تكنولوجيا حيوية مقرها سان فرانسيسكو. تجري بالفعل تجربة إكلينيكية للمرحلة الثانية باستخدام الكيمياء التي طورتها لعلاج المرضى الذين يعانون من أورام صلبة. وقد وصلت إلى مرحلة متقدمة لنتشر إلى مناطق أخرى من المنطقة.