Il Nobel per la Chimica 2022 va a Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal e K. Barry Sharpless “per lo sviluppo della click chemistry e della chimica bioortogonale”. Nonostante i termini un po’ complessi, il Nobel di quest’anno premia metodologie che rendono processi difficili più facili. Barry Sharpless (Scripps Research, La Jolla, California) e Morten Meldal (Università di Copenhagen, Danimarca) hanno gettato le basi di una forma di chimica funzionale – la click chemistry o “chimica a scatto”, in cui i mattoni di base delle molecole vengono incastrati velocemente e in modo efficiente. Carolyn Bertozzi (Stanford University, California) ha portato la click chemistry a una nuova dimensione, iniziando a utilizzarla negli organismi viventi.
I chimici sono stati a lungo spinti dal desiderio di costruire molecole sempre più complesse, per esempio ricreando artificialmente molecole naturali con proprietà medicinali. Processi ammirevoli che hanno portato a costruzioni molecolari raffinate, ma allo stesso tempo assai lunghi, tortuosi e dispendiosi perché composti da molti passaggi, ciascuno dei quali può creare sottoprodotti inutili e indesiderati, che devono essere rimossi prima che il lavoro possa continuare. Il Nobel per la Chimica 2022 ha a che fare con lo sforzo opposto – lavorare in modo semplice e veloce andando dritto al punto e senza generare reazioni e sottoprodotti non necessari. Lasciare che prevalgano semplicità e funzionalità.
Barry Sharpless è stato il primo a intuire la possibilità di costruire molecole complesse unendo in modo rapido blocchi più piccoli, e a coniare il termine click chemistry nel 2001. Per Sharpless si tratta del secondo Nobel per la Chimica: il primo è proprio del 2001, «per il suo lavoro sulle reazioni di ossidazione attivate da catalisi chirale». Poco tempo dopo, Morten Meldal e Barry Sharpless sono giunti in modo indipendente a presentare il fiore all’occhiello di questo tipo di chimica, la cicloaddizione azide-alchino catalizzata da rame, una reazione chimica efficiente ed elegante che ha molte applicazioni ed è utilizzata nello sviluppo di medicinali, nella mappatura del DNA e per creare materiali con proprietà particolari.
Carolyn Bertozzi ha portato la chimica a scatto a un altro livello. Nel tentativo di mappare importanti e sfuggenti biomolecole che si trovano sulla superficie delle cellule, ha sviluppato reazioni di click chemistry che funzionano negli organismi viventi. Si chiamano reazioni bioortogonali, che avvengono senza disturbare la normale chimica delle cellule.
Oggi queste reazioni si usano in tutto il mondo per esplorare le cellule e monitorare i processi biologici; sono state sfruttate per migliorare le terapie oncologiche e mettere a punto farmaci più mirati che sono ora in fase di test.
Tutto ha avuto inizio da un’intuizione di Sharpless, che nel 2001, in una rivista scientifica ha auspicato a un nuovo approccio alla chimica, più minimalistico. Lo scienziato era convito fosse arrivato il momento di smettere di provare a creare copie esatte di molecole che in natura si formano facilmente, ma che è troppo difficile ottenere su larga scala in laboratorio. Anche se non è sempre possibile creare molecole che imitino in tutto e per tutto quelle trovate in natura, si può però provare a produrne altre che abbiano le stesse funzioni e che allo stesso tempo siano facilmente lavorabili su scala industriale.
Dal 1901 al 2021 sono stati assegnati 113 Nobel per la Chimica a 187 scienziati. Solo 7 tra i premiati sono donne: Marie Curie (1911, per la scoperta e lo studio del radio e del polonio), la figlia Irène (1935, per la sintesi di nuovi elementi radioattivi), e più di recente Emmanuelle Charpentier e Jennifer A. Doudna, premiate nel 2020 per la scoperta delle forbici molecolari CRISPR/Cas9. Ricevendo il Nobel, Charpentier ha detto: «Le donne possono lasciare un segno importante nella scienza ed è importante che lo sappiano le ragazze che vogliono lavorare nella ricerca. Spero che questo riconoscimento sia un messaggio positivo e che dimostri loro che le donne possono avere un impatto attraverso le ricerche che svolgono».
Fonte: Focus, 5 ottobre 2022