פרס נובל בכימיה הוענק על פתרון תעלומת האסימטריה של החיים

פרס נובל בכימיה הוענק למדען הצרפתי אנרי ב. קגן ולקנסו סואי מיפן על מתן פתרון לתעלומה הכימית של אסימטריה בחיים. ועדת פרס נובל הסבירה שמולקולות המשמשות את כל היצורים החיים, כגון חומצות אמינו המהוות את בסיס החלבונים, הן כיראליות. המשמעות היא שיש להן שני גרסאות שהן תמונות ראי זו של זו.

אבני הבניין המרכיבות אורגניזמים חיים בכדור הארץ פועלות אך ורק עם גרסה אחת בלבד. שני המדענים ענו בהצלחה על השאלה מדוע الحיים מעדיפים אחת ממולקולות תמונת הראי הללו על פני האחרת. הבנה של עקרון בסיסי זה שופכת אור על טבעה של האבולוציה הביולוגית והמבנה המולקולרי.

בכימיה אורגנית, תכונה זו ידועה ככיראליות, שבה קיימות שתי גרסאות סימטריות של מולקולה, שלכל אחת מהן תכונות שונות. אפשר לחשוב עליהן כמו על הידיים שלנו, שבהן כל אחת היא תמונת ראי של האחרת. כיווניות מרחבית זו קובעת כיצד מולקולות פועלות עם מערכות חיים ותרכובות כימיות אחרות.

כאשר מדובר בייצור תרופות, הבחנה כימית זו משמעותית במיוחד. גרסה אחת של מולקולה עשויה להיות בעלת תכונות נלחמות מחלות, בעוד שהגרסה האחרת עשויה להיות חסרת תועלת לחלוטין או אפילו מזיקה. שליטה באסימטריה זו היוותה היסטורית את אחד האתגרים הקשים ביותר בסינתזה כימית.

אנרי קגן וקנסו סואי פיתחו דרכים לתכנן תגובות כימיות כך שייצרו כמות גדולה בהרבה של הגרסה הנכונה והרצויה של מולקולות כיראליות אלו. המתודולוגיות החלוציות שלהם חוללו מהפכה בסינתזה אסימטרית, ומאפשרות לחוקרים וכימאים תעשייתיים לייצר מולקולות ספציפיות בדמות ראי בדיוק וביעילות חסרי תקדים.

ההשלכות המעשיות של תגליותיהם חורגות הרבה מעבר לכימיה תיאורטית. רפואה מודרנית, כימיקלים חקלאיים ומדע החומרים תלויים כולם במידה רבה ביכולת לשלוט בכיראליות מולקולרית. על ידי פתרון שאלה בסיסית לגבי אופן פעולת החיים ברמה המולקולרית, קגן וסואי השאירו חותם מתמשך על המדע והתעשייה כאחד.

בעוד הקהילה המדעית חוגגת את הזוכים השנה, עבודתם של קגן וסואי משמשת עדות לכוחו של מחקר בסיסי. פריצות הדרך שלהם ממשיכות לעצב את הדרך שבה מפותחים טיפולים חדשים, ומבטיחות טיפולים בטוחים ויעילים יותר עבור חולים ברחבי העולם באמצעות הבנה עמוקה יותר של אבני הבניין של הטבע.