I chimici statunitensi Carolyn R. Bertozzi (56 anni tra 4 giorni), K. Barry Sharpless (81 anni) e il danese Morten Meldal (68 anni) hanno ricevuto il 5 ottobre 2022 il Premio Nobel per la Chimica “per lo sviluppo di un nuovo metodo per assemblare nuove molecole”, metodo chiamato “Chimica a scatto” o “Click Chemistry”, con la seguente motivazione: “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 Click Chemistry. Condividono il premio con Carolyn Bertozzi, che ha portato la Click Chemistry 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”.
Tale metodo è innovativo perché permette la sintesi di due molecole abbastanza voluminose (relativamente alle dimensioni atomiche o molecolari), come lo possono essere molte molecole biologiche, in modo molto efficiente e semplice senza che si tenga conto dell’energia di attivazione e di eventuali catalizzatori. Esso permette, infatti, di evitare i meccanismi di reazione molto complicati come quelli che avvengono in natura, le eventuali reazioni secondarie che essi implicano evitando la formazione di prodotti indesiderati, e si accorciano anche i tempi. K. Barry Sharpless, che oggi ha 81 anni e il cui motto è “Dovresti essere attratto dall’incertezza”, ne avviò la ricerca, ottenendo per questo nel 2001 il Premio Nobel per la Chimica e ne coniò allora la locuzione “Click Chemistry”, mentre la chimica Carolyn R. Bertozzi, il cui motto è “Quando il mondo è nei guai, la chimica viene in soccorso”, usando questo metodo ha consentito la produzione di molecole completamente nuove dando avvio alla produzione di nuovi farmaci efficaci usati in terapie per la lotta contro i tumori. Morten Meldal, che collabora con Sharpless, sostiene che la complessità della chimica organica si riflette nella chimica della vita … stiamo solo scalfendo la superficie di ciò che sappiamo in chimica organica.
Il principio su cui si basa il metodo “Click Chemistry”, relativo a molecole biologiche molto complesse quali, ad esempio, una proteina e un carboidrato, è in termini molto semplici il seguente: le molecole molto complesse hanno talvolta tra loro una bassa reattività dovuta alla loro dimensione, per cui K. Barry Sharpless, circa ventuno anni fa, ebbe l’idea di utilizzare due gruppi funzionali diversi, non presenti nelle molecole reagenti (per chiarezza un gruppo funzionale è un insieme di atomi legati tra di essi, che fanno parte di una data molecola a cui conferiscono determinate proprietà chimiche. Ad esempio il gruppo –OH è caratteristico dei composti organici chiamati alcoli, il gruppo –NH2 è caratteristico delle ammine, ecc.).
I due gruppi funzionali secondo il metodo “Click Chemistry”, scelti in quanto molto reattivi tra essi, vengono legati il primo ad una molecola biologica e il secondo all’altra molecola biologica. In tal modo, questi due gruppi funzionali reagendo tra loro permettono l’unione delle due molecole complesse.
Francesco Giuliano
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