Il Premio Nobel per la Chimica agli “ingegneri delle molecole”

Il Premio Nobel per la Chimica 2022 è stato assegnato a Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal e K. Barry Sharpless “per lo sviluppo della chimica dei clic e della chimica bioortogonale”.

Sharpless e Meldal hanno gettato le basi per una forma funzionale di chimica – la chimica del clic – in cui i blocchi molecolari si uniscono in modo rapido ed efficiente. Bertozzi ha portato la chimica dei clic in una nuova dimensione e ha iniziato a utilizzarla negli organismi viventi.

Le motivazioni

“A volte le risposte semplici sono le migliori. Barry Sharpless e Morten Meldal hanno ricevuto il Premio Nobel per la Chimica 2022 perché hanno portato la chimica nell’era del funzionalismo e gettato le basi della chimica dei clic. Condividono il premio con Carolyn Bertozzi, che ha portato la chimica dei clic in una nuova dimensione e ha iniziato a usarla per mappare le cellule. Le sue reazioni bioortogonali stanno ora contribuendo a trattamenti contro il cancro più mirati, tra molte altre applicazioni”, si legge come motivazione sul sito del Nobel.

La click chemistry

La click chemistry, termine inglese che si può tradurre come “chimica a scatto”, è una filosofia della chimica introdotta da Barry Sharpless nel 2001 e si riferisce alla possibilità di sintetizzare sostanze complesse in modo semplice e rapido, unendo molecole più piccole. Questo tipo di reattività si ispira alla natura, che operando per lo più in ambiente acquoso produce un’enorme varietà di molecole complesse a partire da poche molecole di base.

A partire da CO2, infatti, la natura ha prodotto solo circa 35 molecole di base semplici che hanno richiesto la formazione di legami carbonio – carbonio (C-C). Tutte le altre molecole complesse che si trovano nei sistemi biologici e in biochimica sono formate collegando tra loro quelle stesse molecole semplici. Ad esempio, le proteine sono costituite da unità di aminoacidi che si ripetono, e gli zuccheri sono costituiti da unità di monosaccaridi che si ripetono. In natura i collegamenti tra le unità di base non sono basati su legami C-C, ma su legami carbonio – eteroatomo C-X-C, indicando che creare connessioni C-X-C è più semplice ed efficiente.

Ispirandosi a quanto fa la natura, la click chemistry si propone di sviluppare reazioni che portino in modo semplice e rapido alla sintesi di molecole complesse utilizzando connessioni C-X-C. Questo approccio generale può essere molto utile, ad esempio, per la scoperta di nuovi farmaci, dato che è facile creare un gran numero di strutture differenti.