Итак, сегодня – первая среда октября, а значит – Нобелевский комитет объявил лауреатов премии по химии. Ими стали Фрэнсис Арнольд, Джордж Смит и Грег Уинтер. Они награждены за «направленную эволюцию ферментов» и «метод фагового дисплея для пептидов и антител», что вызвало предсказуемую волну комментариев от «настоящи» химиков – мол, «Нобель» уже не тот, и опять все захватили молекулярные биологи. Однако, премия есть премия, и не рассказать на портале Mendeleev.info о том, за что ее присудили, было бы странно.
Итак, наш первый герой, а точнее – героиня, Фрэнсис Арнольд из Калтеха. Она стала пятой в истории женщиной, которая получает эту награду в области химии. Любопытно, что ни одна из лауреатов премии (1911, 1935, 1964, 2009 и 2018 годы) не является собственно химиком. Мария Кюри и ее дочка Ирен получили свои премии за радиоактивные дела, Дороти Кроуфут Ходжкин и Ада Йонат – за рентгеноструктурную кристаллографию (Йонат еще и за рибосомы, структуру которых она расшифровывала). Что же такого сделала Арнольд?
Она применила эволюционный метод к разработке ферментов. Этот метод весьма изящен: мы берем ген фермента, вносим в него мутации случайным способом, а затем выбираем фермент с самыми лучшими свойствами. И так много раз.
Метод Арнольд сейчас активно используется в биотехнологии – ведь он был предложен еще в 1993 году, так что свою премию Фрэнсис ждала 25 лет. Забавно – глава Нобелевского комитета позвонил поздравить именно ее (то ли по принципу ladies first, то ли из удовольствия разбудить человека посреди калифорнийской ночи). Но вот какие дела: мы можем сделать направленную эволюцию ферментов, но не можем проложить устойчивую телефонную связь из Швеции в США. Разговор постоянно прерывался и нормально поговорить у журналистов с новоиспеченным лауреатом не получилось.
Джордж Смит и Грег Уинтер получат по четверти премии за другой метод, который назван методом фагового дисплея.
Для химиков напомним: бактериофаг – это вирус, который поражает бактерии. Он очень удобный для генетических манипуляций. Вот Смит и придумал: если «вставить» ген интересующего нас белка в геном бактериофага, то этот белок «проявится» на поверхности его капсида (белковой оболочки), как на экране. Удобно!
Грег Уинтер же развил этот метод – и сумел «воткнуть» в геном бактериофага ген человеческого антитела. Дальше можно было изучать иммунный ответ человека и «улучшать» антитела таким же методом направленной эволюции – чтобы разработать новое поколение лекарств.
Уинтер же и стал автором первого подобного моноклонального антитела (названия таких препаратов заканчиваются на –маб, от monoclonal antibody). Адалимумаб оказался достаточно эффективен против болезни Крона, ревматоидного артрита и некоторых других болезней.
Увы, в этом году «классическая» химия снова осталась без лауреатов. В прошлом году премию вручили за методику криоэлектронной микроскопии, и последней «настоящей» химической премией остается премия 2016 года, которую присудили Жан-Пьеру Соважу, Джеймсу Фрейзеру Стоддарту и Бернарду Феринге за создание, а точнее – синтез молекулярных машин.
Текст: Алексей Паевский
