Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an drei Forschende für Methoden zum besonders effizienten Aufbau von Biomolekülen und zum zielgerichteten Markieren von Zellstrukturen. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm mit.

Morten Meldal (68, Dänemark) und Barry Sharpless (81, USA) gelten als Vordenker der sogenannten Click-Chemie, mit der chemische Bausteine vergleichsweise einfach miteinander verbunden werden können. Carolyn Bertozzi (56, USA) von der US-Universität Stanford entwickelte die Click-Chemie weiter und wendete sie in lebenden Organismen an.

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Carolyn Bertozzi erste Frau in diesem Jahr

Bertozzi ist die erste Frau, der in diesem Jahr ein Nobelpreis zugesprochen wurde. Für Sharpless, der in La Jolla in Kalifornien forscht, ist es nach 2001 bereits der zweite Chemie-Nobelpreis. Damit ist er neben Frederick Sanger die einzige Person, welcher zweimal diese Ehre zuteil wurde. Insgesamt erhielten damit sieben Menschen oder Organisationen zweimal den Nobelpreis, das Internationale Komitee vom Roten Kreuz dabei gleich dreimal in der Kategorie Frieden.

Click-Chemie macht Prozesse effizienter

Chemiker sind schon lange in der Lage, komplizierte Biomoleküle zu konstruieren, die beispielsweise als Arzneimittel eine gewünschte Wirkung entfalten. Das Problem dabei: Oft sind viele chemische Reaktionen notwendig und jeder Schritt kann den Vorgang ineffizienter machen. „Chemiker erreichen oft ihre herausfordernden Ziele, aber der Weg kann sowohl zeitaufwenig als auch teuer sein“, schreibt das Nobelkomitee.

Hier kommt die sogenannte Click-Chemie ins Spiel. Der Clou dabei: Es werden Kohlenstoff-Gerüste genutzt, die sich vergleichsweise einfach über bestimmte Brücken miteinander verbinden lassen.

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© Quelle: Reuters

Verfahren funktioniert wie eine Rucksack-Schnalle

Das Verfahren funktioniert ähnlich wie eine Rucksack-Schnalle, bei der ein Teil genau in das andere Teil passt. „Klickt“ es einmal, ist die Verbindung fest. Auch wenn durch das Verfahren Moleküle nicht exakt so aufgebaut sind wie sie in der Natur vorkommen würden, erfüllen sie doch häufig ihre Funktion.

2002 stellten Meldal von der Universität von Kopenhagen und Sharpless unabhängig voneinander die wohl berühmteste Click-Reaktion vor, die sogenannte Kupfer-katalysierte Azid-Alkin-Cycloaddition. Die Reaktion ist sowohl in der Forschung als auch in der Industrie sehr beliebt, weil sich damit sehr einfach Moleküle verbinden lassen.

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Erkenntnisse können Krebsmedizin nutzen

Bertozzi wiederum nutzte eine modifizierte Click-Reaktion - ohne giftige Kupferionen -, um bestimmte Zuckerketten sichtbar zu machen, die beispielsweise auf der Oberfläche von Zellen sitzen. Das Prinzip wird hierbei verwendet, um beispielsweise Farbstoffe ganz spezifisch an die Zuckerketten zu binden. Bertozzi war in der Lage, Zuckermoleküle mit Bindestellen auszustatten, mit denen keine anderen Biomoleküle der Zelle interagieren. Fachleute sprechen von bioorthogonalen Reaktionen.

Das Prinzip kann man zum Beispiel auch in der Krebsmedizin nutzen. Zunächst findet dabei ein spezifischer Antikörper eine Tumorzelle. In einem zweiten Schritt bindet per Klick-Reaktion eine Molekül an den Antikörper, das beispielsweise die Krebszelle zerstören kann.

Zehn Millionen Kronen für Preisträger

Die renommierteste Auszeichnung für Chemiker ist in diesem Jahr mit insgesamt zehn Millionen Kronen (rund 920.000 Euro) dotiert. Die feierliche Übergabe der Preise findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel.

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RND/dpa/AP

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