ذهبت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2018م إلى ثلاثة علماء استخدموا مبدأ التطور لإنتاج مركبات كيميائية جديدة ، و هم البروفيسور فرانسيس أرنولد ، و جورج سميث و البروفسور جريجوري وينتر .
تسليم جائزة نوبل في الكيمياء
– تم تسليم نصف الجائزة إلى البروفيسور فرانسيس أرنولد التي أجرت أول تطور موجه للأنزيمات ، و هي بروتينات تسرع التفاعلات الكيميائية ، أما النصف الثاني من الجائزة فقد ذهب إلى الأستاذ جورج سميث و البروفسور جريجوري وينتر ، و ذلك لعملهما على استخدام الفيروسات لتطوير بروتينات و أضداد جديدة.
– إن العمل الذي قام به الفائزون كان لديه تطبيقات متغيرة للحياة ، و قد استخدمت تقنياتها في صناعات مختلفة ، و أدت إلى أساليب أكثر تقدمًا للإنتاج ، و ساعدتنا على تطوير عقاقير جديدة لمكافحة السرطان ، و كما ذكرت لجنة نوبل ، فإن هذا العمل قد أفاد البشرية بشكل كبير.
أبحاث البروفيسور أرنولد
– البروفيسور أرنولد هي خامس امرأة تفوز بجائزة نوبل للكيمياء ، و في عام 1993 ، كانت البروفيسور أرنولد رائدة في طرائق التطور الموجه ، أي التغيير الجيني و الاختيار ، لإنتاج إنزيمات مهمة ، و الانزيمات هي بروتينات صغيرة تعمل كمحفزات طبيعية ، مما يسرع من التفاعلات الطبيعية ، إن الكائنات الحية تستخدمها باستمرار في مجموعة متنوعة من العمليات الجسدية الهامة ، مثل الهضم .
– يتم إنتاج الإنزيمات من خلال اتباع التعليمات على الحمض النووي ، و ذلك بإضافة الطفرات ، فمن الممكن أن تكون مفيدة للغاية ، و ذلك من خلال توظيف البكتيريا كخط إنتاج ، و تمكنت أرنولد من صنع إنزيمات مختلفة ، ثم اختارت أكثرها كفاءة في تحفيز تفاعل كيميائي معين ، و قد وجد هذا النهج نجاحًا في المستحضرات الصيدلانية و الوقود الحيوي و العديد من المجالات الأخرى.
أبحاث جورج سميث و جريجوري وينتر
– يعتمد عمل سميث و وينتر على فيروسات البكتيريا ، وهي الفيروسات التي تصيب البكتيريا ، حيث قام الأستاذ سميث ، مثل فرانسيس أرنولد ، بتغيير البكتيريا للحصول على البروتينات و لكن بطريقة مختلفة ، فقد قام سميث بتغيير الحمض النووي البكتيري عن طريق إدخال بروتين معين في الشفرة الوراثية للعدوى البكتيرية .
– و تستخدم هذه الفيروسات الجهاز داخل البكتيريا للتكاثر ، لذا فإن إضافة الجينة تعني أن هذا البروتين موجود على سطح الفيروس ، تتطلب الخطوة التالية فقط جسمًا مضادًا معينًا ليصطاد البروتين ، و هذه طريقة مفيدة جدا لتطوير بروتينات جديدة .
– ركز عمل البروفسور وينتر على إنشاء أجسام مضادة جديدة ، و هذا النهج ، المعروف باسم عرض الملتهمة ، له أوجه تشابه مع سميث ول كنه يختلف عنه بطرق رئيسية قليلة ، حيث تحتوي البكتيريا على أجسام مضادة تنمو عليها ويتم اختيارها بناءً على مدى تفاعلها مع مركبات معينة ، هناك عدة تكرارات من هذا النهج لضبط مدى استهداف الأجسام المضادة لمركب معين .
– تم استخدام هذه الطريقة لإنشاء الأجسام المضادة التي يمكن تحييد السموم ، وعلاج السرطان الذي انتشر ، و مواجهة أمراض المناعة الذاتية ، و تمت الموافقة على أول دواء جديد يستخدم هذه الطريقة في عام 2002 و يستخدم لعلاج الصدفية و التهاب المفاصل الروماتويدي و أمراض التهاب الأمعاء.
تسليم جائزة نوبل في الكيمياء
– تم تسليم نصف الجائزة إلى البروفيسور فرانسيس أرنولد التي أجرت أول تطور موجه للأنزيمات ، و هي بروتينات تسرع التفاعلات الكيميائية ، أما النصف الثاني من الجائزة فقد ذهب إلى الأستاذ جورج سميث و البروفسور جريجوري وينتر ، و ذلك لعملهما على استخدام الفيروسات لتطوير بروتينات و أضداد جديدة.
– إن العمل الذي قام به الفائزون كان لديه تطبيقات متغيرة للحياة ، و قد استخدمت تقنياتها في صناعات مختلفة ، و أدت إلى أساليب أكثر تقدمًا للإنتاج ، و ساعدتنا على تطوير عقاقير جديدة لمكافحة السرطان ، و كما ذكرت لجنة نوبل ، فإن هذا العمل قد أفاد البشرية بشكل كبير.
أبحاث البروفيسور أرنولد
– البروفيسور أرنولد هي خامس امرأة تفوز بجائزة نوبل للكيمياء ، و في عام 1993 ، كانت البروفيسور أرنولد رائدة في طرائق التطور الموجه ، أي التغيير الجيني و الاختيار ، لإنتاج إنزيمات مهمة ، و الانزيمات هي بروتينات صغيرة تعمل كمحفزات طبيعية ، مما يسرع من التفاعلات الطبيعية ، إن الكائنات الحية تستخدمها باستمرار في مجموعة متنوعة من العمليات الجسدية الهامة ، مثل الهضم .
– يتم إنتاج الإنزيمات من خلال اتباع التعليمات على الحمض النووي ، و ذلك بإضافة الطفرات ، فمن الممكن أن تكون مفيدة للغاية ، و ذلك من خلال توظيف البكتيريا كخط إنتاج ، و تمكنت أرنولد من صنع إنزيمات مختلفة ، ثم اختارت أكثرها كفاءة في تحفيز تفاعل كيميائي معين ، و قد وجد هذا النهج نجاحًا في المستحضرات الصيدلانية و الوقود الحيوي و العديد من المجالات الأخرى.
أبحاث جورج سميث و جريجوري وينتر
– يعتمد عمل سميث و وينتر على فيروسات البكتيريا ، وهي الفيروسات التي تصيب البكتيريا ، حيث قام الأستاذ سميث ، مثل فرانسيس أرنولد ، بتغيير البكتيريا للحصول على البروتينات و لكن بطريقة مختلفة ، فقد قام سميث بتغيير الحمض النووي البكتيري عن طريق إدخال بروتين معين في الشفرة الوراثية للعدوى البكتيرية .
– و تستخدم هذه الفيروسات الجهاز داخل البكتيريا للتكاثر ، لذا فإن إضافة الجينة تعني أن هذا البروتين موجود على سطح الفيروس ، تتطلب الخطوة التالية فقط جسمًا مضادًا معينًا ليصطاد البروتين ، و هذه طريقة مفيدة جدا لتطوير بروتينات جديدة .
– ركز عمل البروفسور وينتر على إنشاء أجسام مضادة جديدة ، و هذا النهج ، المعروف باسم عرض الملتهمة ، له أوجه تشابه مع سميث ول كنه يختلف عنه بطرق رئيسية قليلة ، حيث تحتوي البكتيريا على أجسام مضادة تنمو عليها ويتم اختيارها بناءً على مدى تفاعلها مع مركبات معينة ، هناك عدة تكرارات من هذا النهج لضبط مدى استهداف الأجسام المضادة لمركب معين .
– تم استخدام هذه الطريقة لإنشاء الأجسام المضادة التي يمكن تحييد السموم ، وعلاج السرطان الذي انتشر ، و مواجهة أمراض المناعة الذاتية ، و تمت الموافقة على أول دواء جديد يستخدم هذه الطريقة في عام 2002 و يستخدم لعلاج الصدفية و التهاب المفاصل الروماتويدي و أمراض التهاب الأمعاء.
