Lego ist ein cooles Spielzeug, ein simples Klicksystem, mit dem wir ganze Welten zusammenbauen können. Klick-Chemie funktioniert ganz ähnlich. Mit Klick-Chemie können Forschende in den Labors dieser Welt ganz nach Wunsch Moleküle zusammenbauen und so kleinste Bestandteile in einer menschlichen Zelle zum Leuchten bringen – oder ein Krebsgeschwür zum Abschuss freigeben.
Diese Klick-Chemie entwickelten die Chemiker Barry Sharpless und Morten Meldal zusammen mit Carolyn Bertozzi und erhielten dafür den Nobelpreis für Chemie.
Barry Sharpless (81)
Der US-amerikanische Chemiker gewinnt schon zum zweiten Mal den Nobelpreis. 2001 erhielt er ihn ebenfalls in der Kategorie Chemie. Damit ist er der fünfte Mensch, der zwei Nobelpreise erhalten hat. Er gilt als Begründer der Klick-Chemie.
Carolyn Bertozzi (56)
Sie ist die erste Frau, der in diesem Jahr ein Nobelpreis zugesprochen wurde. Die US-amerikanische Biochemikerin ist Professorin an der Stanford University. Sie prägte den Begriff «bioorthogonale Chemie», also chemische Reaktionen, die mit lebenden Systemen kompatibel sind.
Morten Meldal (68)
Der Chemiker aus Dänemark ist Professor für Nanochemie an der Universität Kopenhagen und bekommt ebenfalls ein Drittel des begehrten Wissenschaftspreises.
Ein Klick wie beim Lego
Das Lego-Set für Chemikerinnen und Chemiker hatte seinen Ursprung vor über 20 Jahren im Labor vom Amerikaner Barry Sharpless. Dort begannen die Forschenden nach sogenannten Klick-Molekülen zu suchen. Moleküle also, die wie Legosteine zusammenklicken und dann eine feste Verbindung eingehen.
Die richtigen Moleküle für den Klick fand der Däne Morten Meldal per Zufall: Azide und Alkine. Somit konnten die Chemiker beginnen, neue Moleküle zusammenzubauen. Das führte dann zu neuen Materialien, wie zum Beispiel Plastik, der antibakteriell ist oder auch Sonnenlicht einfangen kann.
Wichtig für neue Medikamente
Die Amerikanerin Carolyn Bertozzi trieb diese Innovation noch weiter, als sie es schaffte, diese Technik auch in die molekularbiologische Forschung zu bringen. Sie fand einen Weg, die Klick-Chemie in einer lebenden Zelle zu ermöglichen – ebenfalls mithilfe von Alkinen. Dank dieser Technik markieren heute Forschende auf der ganzen Welt Proteine oder andere Bestandteile einer Zelle mit fluoreszierenden Leuchtstoffen. Und können dann live mitverfolgen, was in der Zelle mit den markierten Stoffen passiert.
Diese Einblicke helfen auch bei der Entwicklung neuer Medikamente: «Wir können so Chemie innerhalb eines kranken Menschen machen und so sicherstellen, dass ein Medikament an den richtigen Ort kommt oder eben nicht an einen falschen», sagt Bertozzi. Das werde einen Einfluss haben auf die Medizin und die Art, wie wir Medikamente verabreichen.
Mit Klick-Chemie gegen Krebs
Schon heute wird diese Technik in der Krebstherapie-Forschung verwendet. Dort versucht man, die Strahlentherapie mithilfe der Klick-Chemie effektiver und schonender zugleich zu machen. Die Idee dahinter ist, zuerst den Tumor mit Antikörpern zu markieren. Dann sollen erst radioaktive Teilchen daran geklickt werden, um die Strahlenbelastung möglichst tief zu halten und den Tumor damit zum Abschuss freizugeben.
Wir erfinden gerade eine neue Chemie.
Die Klick-Chemie, das machte das Nobelpreis-Komitee ganz deutlich, hat grosses Potenzial und wird die Forschung vorwärtsbringen. Oder, wie es Carolyn Bertozzi formuliert: «Wir sind erst ganz am Anfang. Wir werden wohl noch viele neue Klick-Mechanismen entdecken. Wir erfinden gerade eine neue Chemie.»
