Der diesjährige Nobelpreis für Chemie wurde Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal, K. Barry Sharpless zuerkannt – für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Click-Chemie und der bioorthogonalen Chemie. Die beiden verwandten Methoden haben große Bedeutung für die medizinische Forschung und die Entwicklung und Produktion von Arzneistoffen für Medikamente.
Click-Chemie ermöglicht den einfachen Aufbau größerer Moleküle aus kleineren Einheiten. Damit lassen sich schnell zahlreiche unterschiedliche Moleküle erzeugen, wie sie in der Anfangsphase der Entwicklung neuer chemischer Arzneimittel-Wirkstoffe im Labor gebraucht werden. Das Konzept der Click-Chemie wurde 2001 von K. Barry Sharpless mit Hartmuth C. Kolb und M. G. Finn begründet und beschreibt eine Möglichkeit, schneller und zielgerichteter Zielmoleküle aus kleineren Einheiten zu synthetisieren, ähnlich wie die Natur sie durchführt (Quelle: Wikipedia).
Bioorthogonale Chemie ermöglicht es, an ausgewählte Biomoleküle in einer Zelle Markierungen zu koppeln (die beispielsweise Fluoreszenzlicht aussenden können). Dadurch lässt sich die Aktivität und Bewegung der Biomoleküle unter dem Mikroskop verfolgen. Entscheidend ist dabei, dass die Kopplung mihilfe von chemischen Reaktionen geschieht, die lebende Zellen nicht selbst durchführen können und die ihre Lebensvorgänge auch nicht wesentlich stören. Das Verfolgen zellulärer Vorgänge, z.B. der Bildung von RNA, ermöglicht neue Erkenntnisse über Krankheiten.
Bioorthogonale Chemie kann zudem zur Herstellung eines besonderen Typs von Arzneistoffen für die Krebsmedizin verwendet werden: von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten. Werden sie einem oder einer Erkrankten infundiert, bringt der biotechnisch hergestellte Antikörper einen kleineren Wirkstoff (oft einen natürlichen Giftstoff) gezielt zu den Tumorzellen, die angegriffen werden sollen. Gesunde Zellen bleiben davon in wesentlichem Maße verschont.
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