الفائزون بجائزة نوبل للكيمياء 2018

حصل ثلاثة علماء في عام 2018 على جائزة نوبل في الكيمياء لاستخدامهم مبدأ التطور لإنتاج مركبات كيميائية جديدة، وهم البروفيسور فرانسيس أرنولد وجورج سميث والبروفيسور جريجوري وينتر .

تسليم جائزة نوبل في الكيمياء

– تم تسليم نصف الجائزة إلى البروفيسور فرانسيس أرنولد التي أجرت أول تطور موجه للأنزيمات ، و هي بروتينات تسرع التفاعلات الكيميائية ، أما النصف الثاني من الجائزة فقد ذهب إلى الأستاذ جورج سميث و البروفسور جريجوري وينتر ، و ذلك لعملهما على استخدام الفيروسات لتطوير بروتينات و أضداد جديدة.

إن العمل الذي قام به الفائزون كان له تطبيقات متغيرة في الحياة، واستخدمت تقنياتهم في صناعات مختلفة، وأدى ذلك إلى تحسين الإنتاجية وتطوير أساليب أكثر تقدمًا، وساعدت على تطوير عقاقير جديدة لمكافحة السرطان، وكما ذكرت لجنة نوبل، فإن هذا العمل قد أفاد البشرية بشكل كبير.

أبحاث البروفيسور أرنولد

– البروفيسور أرنولد هي خامس امرأة تفوز بجائزة نوبل للكيمياء، وفي عام 1993، كانت البروفيسور أرنولد رائدة في طرائق التطور الموجه، أي التغيير الجيني والاختيار، لإنتاج إنزيمات مهمة، والإنزيمات هي بروتينات صغيرة تعمل كمحفزات طبيعية، مما يسرع من التفاعلات الطبيعية، إن الكائنات الحية تستخدمها باستمرار في مجموعة متنوعة من العمليات الجسدية الهامة، مثل الهض .

تتم إنتاج الإنزيمات عن طريق اتباع التعليمات المشفرة في الحمض النووي، وعند إضافة طفرات، يمكن أن تكون ذات فائدة كبيرة، ويمكن استخدام البكتيريا كوسيلة للإنتاج. نجح أرنولد في تصنيع إنزيمات مختلفة واختيار الأكثر كفاءة في تعزيز تفاعل كيميائي محدد. هذا النهج أظهر نجاحا في المستحضرات الصيدلانية والوقود الحيوي والعديد من المجالات الأخرى.

أبحاث جورج سميث و جريجوري وينتر

عمل سميث ووينتر يعتمد على فيروسات البكتيريا التي تصيب البكتيريا، حيث قام الأستاذ سميث بتغيير الحمض النووي البكتيري عن طريق إدخال بروتين معين في الشفرة الوراثية للعدوى البكتيرية، بطريقة مختلفة عن فرانسيس أرنولد الذي قام أيضا بتغيير البكتيريا للحصول على البروتينات .

تستخدم هذه الفيروسات الجهاز داخل البكتيريا للتكاثر، وعند إضافة الجينة، يتم إضافة هذا البروتين إلى سطح الفيروس. والخطوة التالية فقط تتطلب وجود جسم مضاد محدد للبروتين، وهذه الطريقة مفيدة جدًا لتطوير بروتينات جديدة .

– ركز عمل البروفسور وينتر على إنشاء أجسام مضادة جديدة ، و هذا النهج ، المعروف باسم عرض الملتهمة ، له أوجه تشابه مع سميث ول كنه يختلف عنه بطرق رئيسية قليلة ، حيث تحتوي البكتيريا على أجسام مضادة تنمو عليها ويتم اختيارها بناءً على مدى تفاعلها مع مركبات معينة ، هناك عدة تكرارات من هذا النهج لضبط مدى استهداف الأجسام المضادة لمركب معين .

استخدمت هذه الطريقة لإنتاج الأجسام المضادة التي تستخدم لتحييد السموم وعلاج السرطان ومواجهة أمراض المناعة الذاتية. تمت الموافقة على أول دواء يستخدم هذه الطريقة في عام 2002 لعلاج الصدفية والتهاب المفاصل الروماتويدي وأمراض التهاب الأمعاء.