Профессор ТПУ: клик-химия нобелевских лауреатов несет реальную пользу
Значение исследований лауреатов Нобелевской премии по химии 2022 года для человечества в том, что они создали быстрый и надежный метод получения новых веществ, синтеза белков и пептидов, заявил доктор химических наук, профессор и руководитель стратегического проекта Томского политеха «Инженерия здоровья» Мехман Юсубов, 6 октября пишет пресс-служба вуза.
Главным достоинством исследований Каролин Бертоцци из США, Мортена Мельдаля из Дании и Барри Шарплесса из США в том, что эти разработчики клик-химии и биоортогональной химии смогли приблизить новый метод к реальному использованию для синтеза лекарств, а также в медицине, материаловедении и химической технологии, считает томский ученый.
Мехман Юсубов напомнил: «Это вторая Нобелевская премия для Шарплесса, первую он получил по химии в 2001 году за разработку хиральных катализаторов. Шарплесс придумал простую клик-реакцию, когда две компоненты разных молекул цепляются друг с другом „намертво“. Это метафора щелчка, как будто вы застегиваете ремень безопасности. Происходит щелчок, и молекулы сцепляются очень крепко».
Параллельно с Шарплессом, но только не с простыми веществами, а с белками работал Мельдаль. Мельдаль, независимо от Шарплесса, разработал концепцию ортогональной химии — это когда реакции в одной и той же среде протекают независимо друг от друга.
Клик-реакции, разработанные этими учеными, были использованы для синтеза молекул многих веществ, таких как модифицированный пластик и новые медицинские препараты.
По словам профессора, Каролин Бертоцци подняла этот метод на совершенно новый уровень. «Шарплесс и Мельдаль заложили основы. Но то, что сделала Бертоцци, — это потрясающе, это вообще новый уровень. Она не просто адаптировала клик-реакции для живых молекул, но и ввела понятие биоортогональности», — пояснил Юсубов.
Термин «биоортогональный» был введен Бертоцци еще в начале 2000-х годов. Так она обозначила реакции, происходящие без вмешательства в химию живой клетки. «Это всегда самое сложное, потому что то, что хорошо работает с неживыми клетками, может быть губительно для живых. Ей удалось провести клик-реакцию на живых клетках, не повреждая их», — отметил ученый.
Каролин Бертоцци сумела исключить из клик-реакций обычно применяемые токсичные катализаторы, такие как соли меди. Это позволило ей использовать клик-химию для картирования живых клеток без нарушения их функций.
Ей удалось разработать новые типы клик-реакции, где в качестве одного из компонентов использовалась кольцевая деформация, которая позволяла отказаться от катализа медью. В дальнейших исследованиях она с коллегами применила новую технику для маркировки клеток рыбок и мышей.
«В результате на живой клетке можно выращивать целые ансамбли молекул. Это филигранная работа. Результаты ее исследований важны при создании лекарств, в частности, при разработке лекарств от рака. Я считаю, что именно в этом суть Нобелевской премии этого года — ученые смогли довести чисто химические методы до практического применения в медицине, это реальная польза для человечества», — отметил томский ученый.
