De Amerikaanse wetenschappers Frances Arnold en George Smith en de Britse onderzoeker Gregory Winter hebben woensdag de Nobelprijs voor Scheikunde gewonnen voor het toepassen van de principes van evolutie om eiwitten te ontwikkelen die in alles worden gebruikt, van nieuwe biobrandstoffen tot 's werelds best verkochte medicijn.

Arnoldus, slechts de vijfde vrouw die de meest prestigieuze eer van de scheikunde in de wacht sleepte sinds Marie Curie werd geëerd in 1911, won de helft van de negen miljoen Zweedse kronen (ongeveer $ 1,01 miljoen of 870, 000 euro) prijs, terwijl Smith en Winter de andere helft deelden.

"De Nobelprijswinnaars voor Scheikunde van 2018 hebben de evolutie in handen genomen en gebruikt voor doeleinden die de mensheid het meeste voordeel opleveren, ', aldus de Zweedse Koninklijke Academie van Wetenschappen.

Het leven op aarde bestaat omdat organismen zich de afgelopen 3,7 miljard jaar hebben aangepast aan hun omgeving, met evolutie complexe chemische problemen oplossen:vissen kunnen bijvoorbeeld in pooloceanen zwemmen omdat ze antivries-eiwitten in hun bloed hebben.

Het trio gebruikte de principes van evolutie - genetische verandering en selectie - om eiwitten te ontwikkelen die nu op verschillende gebieden worden gebruikt, in wat bekend staat als gerichte evolutie.

"Ze hebben de principes van Darwin toegepast in reageerbuizen. Ze hebben het moleculaire begrip dat we hebben van het evolutieproces gebruikt en het proces opnieuw gecreëerd in hun laboratoria, " het hoofd van het Nobelcomité voor Scheikunde van de Academie, Claes Gustafsson, vertelde verslaggevers.

"Ze hebben de evolutie vele duizenden keren sneller kunnen maken en omleiden om nieuwe eiwitten te maken."

'Tegen de muren stuiteren'

Arnoldus, 62, die borstkanker heeft overleefd en een alleenstaande moeder is van drie zonen, is hoogleraar chemische technologie aan het California Institute of Technology.

"Ik stuiter tegen de muren, maar ik probeer te doen alsof ik kalm en beheerst klink, " vertelde ze de Nobel Foundation in een interview, Ze voegde eraan toe dat ze "geërgerd" was dat ze haar zonen niet kon bereiken om hen het nieuws te vertellen.

'Ze nemen nooit de telefoon op als mama belt.'

Haar methode om DNA te herschrijven om evolutie na te bootsen, heeft geholpen bij het oplossen van problemen zoals het vervangen van giftige chemicaliën zoals fossiele brandstoffen.

Als resultaat, hernieuwbare bronnen zoals suikerriet worden omgezet in biobrandstoffen. Er worden milieuvriendelijkere chemische stoffen ontwikkeld, het verbeteren van alledaagse producten zoals was- en afwasmiddelen om hun prestaties bij koude temperaturen te verbeteren.

"Wat ik doe is het ontwerpproces van de natuur kopiëren. Al deze enorme schoonheid en complexiteit van de biologische wereld komt allemaal tot stand door dit ene eenvoudige, mooie ontwerpalgoritme, ’ zei ze tegen de Stichting.

"Wat ik doe is dat algoritme gebruiken om nieuwe biologische dingen te bouwen, " ze zei.

"De natuur lost allerlei problemen op die we haar voor de voeten werpen, zoals het afbreken van plastic flessen, hoe pesticiden en herbiciden en antibiotica af te breken... ze maakt als reactie daarop voortdurend nieuwe enzymen aan, live."

'Grote verrassing'

In de tussentijd, Smit, van de Universiteit van Missouri, en winter, een 67-jarige genetische ingenieur aan het MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge, ontwikkelde een "elegante methode", bekend als faagdisplay, waar een bacteriofaag - een virus dat bacteriën infecteert - kan worden gebruikt om nieuwe eiwitten te ontwikkelen, aldus de jury.

Geneesmiddelen voor reumatoïde artritis, psoriasis en inflammatoire darmziekten zijn het resultaat van hun onderzoek, evenals antilichamen die toxines kunnen neutraliseren, auto-immuunziekten tegengaan en in sommige gevallen uitgezaaide kanker genezen.

's Werelds meest verkochte receptgeneesmiddel - adalimumab, die reumatoïde artritis behandelt en wordt verkocht onder de handelsnaam Humira - is het resultaat van hun inspanningen.

Alan Boyd, voorzitter van de Britse Faculteit voor Farmaceutische Geneeskunde, nam de prijs in ontvangst.

"Het gebruik van antilichamen heeft geresulteerd in een paradigmaverschuiving in de manier waarop we nu zoveel ziekten behandelen, wat aanzienlijke voordelen heeft opgeleverd voor patiënten over de hele wereld en dat nog vele jaren zal blijven doen, " hij zei.

Smith vertelde de Stichting dat de Nobelprijs een "grote verrassing" was.

"Ik dacht dat het een van de vele grappen was zoals 'oproep komt uit Stockholm!' wat een soort meme is."

Maar er was "zo veel ruis op de lijn (ik wist) dat het echt moest zijn."

Alfred nobel, die de prijzen in zijn testament heeft gemaakt, was zelf chemicus, en bedacht zijn beroemde onderscheidingen voor een deel om boete te doen voor het uitvinden van dynamiet.

Het Nobelseizoen 2018 gaat vrijdag verder met de bekendmaking van de vredesprijs, en sluit maandag af met de economische prijs.

Voor het eerst sinds 1949, de Zweedse Academie heeft de aankondiging van de Nobelprijs voor Literatuur 2018 uitgesteld tot volgend jaar, te midden van een #MeToo-schandaal en een bitter intern dispuut waardoor het niet naar behoren kon functioneren.

---

De aankondiging van de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen:

De Nobelprijs voor Scheikunde 2018

De Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen heeft besloten de Nobelprijs voor Scheikunde 2018 toe te kennen

met de ene helft tot

Frances H. Arnold , Californië Instituut voor Technologie, Pasadena, VS

"voor de gerichte evolutie van enzymen"

en de andere helft gezamenlijk

George P. Smith , Universiteit van Missouri, Colombia, VS

Sir Gregory P. Winter , MRC Laboratorium voor Moleculaire Biologie, Cambridge, VK

"voor de faagweergave van peptiden en antilichamen"

Ze maakten gebruik van de kracht van evolutie

De kracht van evolutie wordt onthuld door de diversiteit van het leven. De Nobelprijswinnaars voor Scheikunde van 2018 hebben de evolutie in handen genomen en gebruikt voor doeleinden die de mensheid het meeste voordeel opleveren. Enzymen geproduceerd door gerichte evolutie worden gebruikt om alles te produceren, van biobrandstoffen tot farmaceutische producten. Antilichamen die zijn geëvolueerd met behulp van een methode die faagdisplay wordt genoemd, kunnen auto-immuunziekten bestrijden en in sommige gevallen uitgezaaide kanker genezen. Sinds de eerste levenszaden ongeveer 3,7 miljard jaar geleden ontstonden, bijna elke spleet op aarde is gevuld met verschillende organismen. Het leven heeft zich verspreid naar warmwaterbronnen, diepe oceanen en droge woestijnen, allemaal omdat evolutie een aantal chemische problemen heeft opgelost. De chemische hulpmiddelen van het leven – eiwitten – zijn geoptimaliseerd, veranderd en vernieuwd, ongelooflijke diversiteit creëren.

De Nobelprijswinnaars voor Scheikunde van dit jaar hebben zich laten inspireren door de kracht van evolutie en hebben dezelfde principes – genetische verandering en selectie – gebruikt om eiwitten te ontwikkelen die de chemische problemen van de mensheid oplossen.

De helft van de Nobelprijs voor Scheikunde dit jaar gaat naar Frances H. Arnold. In 1993, ze leidde de eerste gerichte evolutie van enzymen, dat zijn eiwitten die chemische reacties katalyseren. Vanaf dat moment, ze heeft de methoden verfijnd die nu routinematig worden gebruikt om nieuwe katalysatoren te ontwikkelen. Het gebruik van de enzymen van Frances Arnold omvat een meer milieuvriendelijke productie van chemische stoffen, zoals geneesmiddelen, en de productie van hernieuwbare brandstoffen voor een groenere transportsector.

De andere helft van de Nobelprijs voor Scheikunde van dit jaar wordt gedeeld door George P. Smith en Sir Gregory P. Winter. In 1985, George Smith ontwikkelde een elegante methode die bekend staat als faagdisplay, waar een bacteriofaag – een virus dat bacteriën infecteert – kan worden gebruikt om nieuwe eiwitten te ontwikkelen. Gregory Winter gebruikte faagdisplay voor de gerichte evolutie van antilichamen, met als doel nieuwe geneesmiddelen te produceren. De eerste op basis van deze methode, adalimumab, werd in 2002 goedgekeurd en wordt gebruikt voor reumatoïde artritis, psoriasis en inflammatoire darmziekten. Vanaf dat moment, faagdisplay heeft antilichamen geproduceerd die toxines kunnen neutraliseren, auto-immuunziekten tegen te gaan en uitgezaaide kanker te genezen.

We bevinden ons in de begindagen van de gerichte evolutierevolutie die, op veel verschillende manieren, brengt en zal het grootste voordeel voor de mensheid opleveren.

© 2018 AFP