Fehérjekutatásokért hárman kapják a kémiai Nobel-díjat

Újfajta anyagokat fejlesztenek ki, de eredményeiket a gyógyászatban is hasznosítják

MH/MTI – 2018.10.03. 12:09 –

A fehérjék kutatásában elért eredményeiért két amerikai és egy brit tudós, Frances H. Arnold, George P. Smith és Gregory P. Winter kapja az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint.

Kémiai Nobel-díj 2018

Kép: Ill. Niklas Elmehed. © Nobel Media

Az indoklás szerint a három tudós az evolúció mechanizmusát felhasználva ért el úttörő eredményeket kutatásaiban, amelyek gyakorlati haszna ma már a gyógyszergyártáson át az üzemanyag-előállításig megfigyelhető.

Frances Arnold az enzimek irányított evolúciójáért részesül az elismerésben. Az amerikai kutatónak 1993-ban sikerült először irányított evolúcióval létrehoznia enzimeket, kémiai folyamatokat katalizáló fehérjéket. Azóta tovább finomította módszereit, amelyeket manapság már rutinszerűen használnak új katalizátorok létrehozására. A Frances Arnold-féle enzimeket vegyi anyagok, például gyógyszerek környezetbarátabb gyártásánál vagy épp megújuló üzemanyagok előállításánál alkalmazzák.

Az amerikai George Smith 1985-ben fejlesztette ki a fág-bemutatás "elegáns" módszerét, amelyben egy bakteriofágot (baktériumot fertőzni képes vírust) használnak új fehérjék előállítására. A brit Gregory Winter a fág-bemutatást használta antitestek irányított evolúciójához, hogy új gyógyszerkészítményeket állítsanak elő. Az ezen az eljáráson alapuló első gyógyszert, az adalimumabot 2002-ben hagyták jóvá a hatóságok és a reumatoid artritisz (RA), a pikkelysömör és bélgyulladásos betegségek kezelésére használják.

A fág-bemutatással azóta olyan antitesteket hoztak létre, amelyek semlegesíthetnek toxinokat, szembeszállhatnak autoimmun betegségekkel és gyógyíthatják az áttétes rákot.

Frances Arnold - az ötödik nő, aki megkapja a kémiai Nobel-díjat - 1956-ban született Pittsburghben. 1985-ben doktorált a Berkeley Egyetemen, a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) tanára.

George Smith 1941-ben született Norwalkban. A Harvard Egyetemen szerezte doktori címét, a Missouri Egyetem nyugalmazott tanára.

Gregory Winter 1951-ben született Leicesterben. A Cambridge-i Egyetemen tanult, és ott is tanít.

A kitüntetettek összesen 9 millió svéd koronával (282 millió forintos összeggel) gazdagodnak. Ennek felét Frances Arnold kapja, a másik felén George Smith és Gregory Winter osztozik.

A díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.

George Smith: mások kutatásai is hozzájárultak a Nobel-díjamhoz

George Smith amerikai tudós szerint mások kutatásainak is szerepe volt abban, hogy elnyerte a kémia Nobel-díjat, amelyet az amerikai Frances H. Arnolddal és a brit Gregory P. Winterrel megosztva ítélt oda neki szerdán a Svéd Királyi Tudományos Akadémia a fehérjék kutatásában elért eredményeikért.

Az indoklás szerint a három tudós az evolúció mechanizmusát felhasználva ért el úttörő eredményeket kutatásaiban, amelyek gyakorlati haszna ma már a gyógyszergyártáson át az üzemanyag-előállításig megfigyelhető.

"Minden Nobel-díjas igen jól tudja, hogy amiért a díjat kapja, az számos előzményre épül, rengeteg elképzelésre és kutatásra, amelyeket ő hasznosít, mert jókor van jó helyen" - magyarázta a Missouri Egyetem 77 éves nyugalmazott professzora az AP amerikai hírügynökségnek adott telefoninterjújában.

"Nagyon kevés a valóban újdonságot jelentő kutatási áttörés. Lényegében valamennyi arra épül, ami előzőleg történt. Szerencse kérdése. Ez történt az én munkám esetében is. Az én kutatásom egy volt abban a kutatási folyamatban, amely természetesen a korábbi kutatásokra épült" - hangsúlyozta a tudós, aki 1985-be kifejlesztette a fág-bemutatás módszerét, amelyben egy bakteriofágot (baktériumot fertőzni képes vírust) használnak új fehérjék előállítására. 

A fág-bemutatással azóta olyan antitesteket hoztak létre, amelyek semlegesíthetnek toxinokat, szembeszállhatnak autoimmun betegségekkel és gyógyíthatják az áttétes rákot. Smith elmondta, hogy a hajnalban Stockholmból kapott telefonhívásból értesült a Nobel-díj odaítélésről. "Közismert vicc, hogy valaki svéd akcentussal hív és azt mondja, nyertél. De annyira szakadozott a vonal, hogy azonnal tudtam, nem egy barátom hív" - tette hozzá.

Mint mondta, még nincs elképzelése arról, hogy mit fog csinálni a díjjal járó pénzösszeggel. "Gondolom, adományozásra fordítjuk, de jól meggondoljuk, hogyan csináljuk. Ez jóval több mint pénz, jóval nagyobb a jelentősége" - vélekedett. 

Frances Arnold: egyre több nő lesz a jövőben a kémiai Nobel-díjasok között

Egyre több nő lesz a következő években a kémiai Nobel-díj kitüntetettjei között Frances Arnold amerikai tudós szerint, aki a fehérjék kutatásában elért eredményeiért megosztva kapja meg a 2018. évi kémiai Nobel-díjat George Smith amerikai és Gregory Winter amerikai tudóssal.

A három kutató az evolúció mechanizmusát felhasználva ért el úttörő eredményeket, amelyek gyakorlati haszna ma már a gyógyszergyártáson át az üzemanyag-előállításig megfigyelhető.

"Rengeteg csodálatos és elegáns nő dolgozik a kémia területén és megjósolom, hogy sokkal több nőnek fogják odaítélni a kémia Nobel-díjat" - hangsúlyozta a Kaliforniai Műszaki Egyetem (Caltech) 62 éves tanára, az ötödik nő, aki megkapja a kémiai Nobel-díjat.

Arnold elmondta, hogy hajnali négy órakor értesült a díjról, amikor egy telefonhívás "teketória nélkül" felébresztette dallasi szállodai szobájában. "Biztos voltam abban, hogy az egyik gyerekem az, vagy valami váratlan dolog történt, de nem erről volt szó. Először megdöbbentem, mintha fejbe vertek volna valamivel, majd elkezdtem felébredni. Képes voltam néhány idegsejtemet összeszedni, és most már kezdem feldolgozni a dolgokat" - tette hozzá az AP amerikai hírügynökségnek nyilatkozva.

A tudós közölte, hogy megszakítja texasi előadókörútját, és visszatér Pasadenába, hogy együtt ünnepeljen diákjaival a Caltechben, ahol már három évtizede folytatja kutatásait. Az egyetemet "egy ékkőnek nevezte", ahol mindig arra ösztönözték, hogy a legjobbat nyújtsa, és olyasmivel foglalkozzon, amivel mások nem.

"A Nobel-díjat én kapom, de valójában csodálatos emberek egy csoportjának jár, akik szeretik azt, amit csinálnak" - tette hozzá. 

Frances Arnold az enzimek irányított evolúciójáért részesül az elismerésben. Az amerikai kutatónak 1993-ban sikerült először irányított evolúcióval létrehoznia enzimeket, kémiai folyamatokat katalizáló fehérjéket. Azóta tovább finomította módszereit, amelyeket manapság már rutinszerűen használnak új katalizátorok létrehozására. A Frances Arnold-féle enzimeket vegyi anyagok, például gyógyszerek környezetbarátabb gyártásánál vagy épp megújuló üzemanyagok előállításánál alkalmazzák.

A kémia Nobel-díj eddigi kitüntetettjei között Frances H. Arnolddal együtt 5 nő van: Marie Curie 1911-ben, lánya, Irene Joliot-Curie 1935-ben, Dorothy Crowfoot Hodgkin 1964-ben, Ada Jonat pedig 2009-ben nyerte el a díjat. Marie Curie és Dorothy Crowfoot Hodgkin egyedül kapták meg a kitüntetést, és Marie Curie 1903-ban a fizikai Nobel-díjat is megkapta.

A kémiai Nobel-díj és kitüntetettjei

A kémiai Nobel-díjat 1901 óta most 110. alkalommal ítélték oda, 8 alkalommal nem osztották ki. Az elismerésben 63 alkalommal részesült egy tudós, 23 alkalommal kettő és 24 alkalommal három. A díjat a mostaniakkal együtt eddig összesen 181 tudósnak ítélték oda, de a kitüntetettek száma ténylegesen 180, mivel az angol Frederick Sanger - eddig egyedüliként - két alkalommal (1958, 1980) is részesült az elismerésben.

A kitüntetettek átlagéletkora 58 év. Az eddigi legfiatalabb nyertes 1935-ben az akkor 35 éves Frédéric Joliot-Curie volt, a legidősebb pedig 2002-ben az akkor 85 éves John B. Fenn. Az 1954-ben kémiai Nobel-díjjal kitüntetett amerikai Linus Pauling 1962-ben Nobel-békedíjat is kapott, egyúttal ő az egyetlen Nobel-díjas, akinek egyik kitüntetésen sem kellett mással osztozkodnia. A legtöbb díjazottat, szám szerint 56-ot biokémiai kutatásaikért jutalmazták.

Az eddigi kitüntetettek között Frances H. Arnolddal együtt 5 nő van: Marie Curie 1911-ben, lánya, Irene Joliot-Curie 1935-ben, Dorothy Crowfoot Hodgkin 1964-ben, Ada Jonat pedig 2009-ben nyerte el a díjat. Marie Curie és Dorothy Crowfoot Hodgkin egyedül kapták meg a kitüntetést, és Marie Curie 1903-ban a fizikai Nobel-díjat is megkapta.

Két kémiai Nobel-díjas nem vehette át a neki ítélt kitüntetést: a náci Harmadik Birodalom hatóságai arra kényszerítették Richard Kuhnt, majd Adolf Butenandtot, hogy a nekik 1938-ban, majd 1939-ben megítélt kémiai Nobel-díjat visszautasítsák. A két tudós csak a második világháború után vehette át az elismerést, az azzal járó pénzösszeg viszont - az alapító Alfred Nobel rendelkezései miatt - már nem járt nekik.

Az eddigi egyetlen díjazott házaspár a Nobel-díjas "csúcstartó" Curie-családból került ki: Irene és férje, Frédéric Joliot-Curie 1935-ben együtt kapták meg a kémiai elismerést.

Magyar születésű tudósok közül eddig öten kaptak kémiai Nobel-díjat. Az 1925. évit a Németországban élt Zsigmondy Richárd vehette át "a kolloid oldatok heterogén természetének magyarázatáért". Az 1943. évit a Németországban, Dániában és Svédországban élt Hevesy György kapta "a kémiai folyamatok kutatása során az izotópok indikátorként való alkalmazásáért". 1986-ban a Kanadában élő Polányi János megosztva kapta a díjat "a kémiai reakciók folyamatának jobb megértését szolgáló kutatásaiért, reakciódinamikai felismeréseiért". 1994-ben az Egyesült Államokban élő Oláh Györgynek "a pozitív töltésű szénhidrogének tanulmányozása terén elért eredményeiért", míg 2004-ben az Izraelben élő Avram Hershkónak (Herskó Ferencnek) a sejtbiológia terén elért alapvető kutatási eredményeiért ítélték oda a kémiai Nobel-díjat.

Az elmúlt évtized kémiai Nobel-díjasai:
2008 - Roger Tsien és Martin Chalfie amerikai, valamint Simomura Oszamu japán tudós a fehérjék kutatásában végzett munkásságukért, a zöld fluoreszcens protein (GFP) felfedezéséért és hasznosításáért.
2009 - Ada Jonat izraeli, Thomas Steitz amerikai és Venkatraman Ramakrishnan indiai születésű amerikai kutató a riboszóma szerkezetének és funkciójának tanulmányozásáért.
2010 - Az amerikai Richard F. Heck, a japán Negisi Ei-icsi és Szuzuki Akira a szénatomok új és hatékony összekapcsolásáért, amely lehetővé teszi a mindennapi életet befolyásoló komplex molekulák építését.
2011 - Az izraeli Daniel Shechtman (Sehtman) a kvázikristályok felfedezéséért.
2012 - Az amerikai Robert J. Lefkowitz és Brian K. Kobilka fehérjekutatásaikért.
 2013 - Martin Karplus osztrák-amerikai, Michael Levitt brit-amerikai és Arieh Warshel izraeli-amerikai tudósok a komplex kémiai rendszerek modellezéséért.
2014 - Az amerikai Eric Betzig, William E. Moerner és a német Stefan Hell a nanoszkópiáért.
2015 - Tomas Lindahl svéd, Paul Modrich amerikai és Aziz Sancar török származású amerikai kutató a DNS-javítás mechanizmusvizsgálataiért.
2016 - Jean-Pierre Sauvage francia, Sir J. Fraser Stoddart brit és Bernard L. Feringa holland tudósok a molekuláris gépek kutatásáért.
2017 - Jacques Dubochet svájci, Joachim Frank német-amerikai és Richard Henderson brit tudósok a biomolekuláris kutatásokban alkalmazott krio-elektronmikrószkópia megalkotásáért.