NobelprijsScheikunde

Soms hoeft scheikunde niet ingewikkeld te zijn: Nobelprijs voor ‘legoën met moleculen’

De drie winnaars van de Nobelprijs voor de scheikunde, tijdens de aankondiging in Stockholm.  Beeld ANP / EPA
De drie winnaars van de Nobelprijs voor de scheikunde, tijdens de aankondiging in Stockholm.Beeld ANP / EPA

De Nobelprijs voor scheikunde gaat dit jaar naar een manier om moleculen in elkaar te zetten. Voor deze ‘klikscheikunde’ zijn Carolyn Bertozzi, Morten Meldal en K. Barry Sharpless onderscheiden.

Joep Engels

Waarom moeilijk doen als het makkelijk kan? Dat is het motto dat het Nobelcomité dit jaar aan de toekenning van de scheikundeprijs meegaf. De drie winnaars worden geëerd, omdat ze de basis hebben gelegd voor wat het comité ‘klikchemie’ noemt, een scheikunde om grote moleculen te maken door de bouwstenen met een handig soort gespen aan elkaar te koppelen.

Veel chemici proberen moleculen uit de natuur na te bootsen of te verbeteren, bijvoorbeeld om er geneesmiddelen van te maken. Die moleculen zijn notoir complex. Ze zijn opgebouwd rond een raamwerk van koolstofatomen die maar moeilijk tot actie te bewegen zijn. In het laboratorium lukt het nog wel om een enkel molecuul open te breken om er iets tussen te stoppen. Bij grootschalige productie ontstaan allerlei nevenproducten die het geneesmiddel vervuilen.

Simpel en efficiënt

Rond de eeuwwisseling beschreef de Amerikaanse chemicus Barry Sharpless (1941) een simpele en efficiënte aanpak. Werk met bouwstenen, schreef hij, atomaire blokjes die je hebt voorzien van chemisch actieve uiteinden. Zo bewerkstellig je dat ze op de goede manier aan elkaar vast komen te zitten.

In de jaren daarna werkte hij dit concept uit en gaf hij suggesties voor mogelijke chemische gespen en koppelreacties. Onafhankelijk van hem stuitte de Deense chemicus Morten Meldal (1954) bij toeval op zo’n gesp (een azide en een alkyn). Ingewikkeld verhaal, maar met wat koper erbij als katalysator werkte het uitstekend. Dit reactiemechanisme is volgens het Nobelcomité het kroonjuweel van de klikchemie.

In de tussentijd werkte de Amerikaanse Carolyn Bertozzi (1966) aan technieken om moleculen aan lichaamscellen te koppelen. Ze wil bijvoorbeeld enzymen vastmaken aan suikergroepen aan de buitenkant van tumorcellen die de tumor beschermen tegen het immuunsysteem. De koppelreactie van Sharpless en Meldal leek daar uiterst geschikt voor maar had één nadeel: koper is giftig.

Koper vermijden

Bertozzi dook in de wetenschappelijke literatuur en ontdekte hoe ze het gebruik van koper kon vermijden. Als ze de alkyngroep verboog tot een ringvorm, kwam de koppeling net zo goed tot stand. Ze test nu of het werkt als medicijn tegen kanker. Een gekoppeld enzym zou de suikergroepen moeten afbreken waarna de afweercellen de tumorcel kunnen aanvallen.

Bertzozzi is pas de achtste vrouw die de Nobelprijs voor chemie ontvangt, Marie Curie was de eerste. Barry Sharpless won de prijs al eens, in 2001. Hij is de vijfde die twee Nobelprijzen wint, ook daarin was Marie Curie de eerste.

De winnaars mogen hun prijs op 10 december in ontvangst nemen en delen dan het geldbedrag van 10 miljoen Zweedse kronen, ruim 920 duizend euro.

Lees ook:

De Nobelprijs voor scheikunde 2021 ging naar bouwers van organische moleculen

Vorig jaar kregen een Duitser en een Amerikaan de prijs omdat ze een slimme manier hadden bedacht om ingewikkelde moleculen te maken.

De Nobelprijs voor natuurkunde gaat dit jaar naar fysici die bewezen dat Einstein ongelijk had

De fysici lieten zien dat de kwantumwereld werkelijk spookachtig is.

De Nobelprijs voor geneeskunde gaat naar de Zweed die het onderzoek naar de menselijke evolutie vernieuwde

Menigeen verwachtte dat de Nobelprijs voor geneeskunde naar het mRNA-vaccin zou gaan, maar de Zweedse Academie besliste anders en bekroonde een landgenoot die het DNA van de neanderthaler had ontrafeld.

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden