Yurii Mongol
0 
4207
1094
Elk levend organisme op deze planeet is een sculptuur van evolutie. Nu ontvouwt de evolutie zich ook in het laboratorium.
De Nobelprijs voor scheikunde van dit jaar werd toegekend aan drie wetenschappers voor hun werk om de kracht van evolutie te benutten voor een verscheidenheid aan toepassingen die de mensheid ten goede komen. Deze nieuwe toepassingen hielpen bij het creëren van biobrandstoffen, geneesmiddelen en antilichamen die ziekten bestrijden.
Frances H. Arnold van het California Institute of Technology ontving de helft van de prijs, terwijl George P. Smith van de University of Missouri en Sir Gregory P. Winter van het MRC Laboratory of Molecular Biology in het Verenigd Koninkrijk de andere helft deelden. [Nobelprijs voor scheikunde: 1901-heden]
In 1993 was Arnold de eerste die de gerichte evolutie van enzymen uitvoerde - eiwitten die reacties veroorzaken of voortstuwen. Dit proces werkt door eerst willekeurige mutaties of veranderingen in de genen van een enzym te introduceren. De genen worden vervolgens in bacteriën ingebracht, die vervolgens fungeren als productiemachines en willekeurig gemuteerde enzymen produceren. De wetenschappers testen vervolgens deze gegenereerde enzymen en bepalen welke het beste zijn voor hun werk, waardoor de reactie ontstaat die ze proberen te bereiken. Deze "uitverkorenen" worden vervolgens gemuteerd en opnieuw door de cyclus gevoerd.
Volgens de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen kan een enzym na slechts een paar cycli van deze evolutie in een reageerbuis een paar duizend keer effectiever worden. De enzymen van Arnold zorgen voor een milieuvriendelijkere productie van farmaceutische producten en hernieuwbare brandstoffen.
Arnold is pas de vijfde vrouw die een Nobelprijs voor scheikunde mee naar huis neemt.
Wat Smith betreft, ontwikkelde hij in 1985 de "phage display" -methode die uiteindelijk een krachtig hulpmiddel werd om de evolutie van antilichamen te sturen. Dit proces werkt door fragmenten van een onbekend gen in een bacteriofaag te introduceren, of een virus dat bacteriën infecteert, die vervolgens de instructies van het gen gebruikt om een eiwitbouwsteen te construeren, een peptide genaamd, en deze op zijn oppervlak weer te geven. Wanneer een antilichaam of een Y-vormig eiwit aan het mengsel wordt toegevoegd, bindt het zich aan het peptide.
Winter gebruikte deze methode later om de evolutie van antilichamen te sturen om farmaceutische medicijnen te maken. Hij creëerde bacteriofagen met miljarden verschillende soorten antilichamen die op hun oppervlak werden weergegeven. Vervolgens vond hij degenen die het beste aan specifieke eiwitten bonden en ze willekeurig muteerden. Hij herhaalde dit proces keer op keer, zodat de aanhechting van het antilichaam met elke cyclus sterker werd.
Het eerste dergelijke medicijn dat op basis van deze methode is gemaakt, adalimumab, werd in 2002 goedgekeurd en wordt nu volgens een verklaring gebruikt voor de behandeling van reumatoïde artritis, psoriasis en inflammatoire darmaandoeningen..
Deze methode is gebruikt om antilichamen te maken die het toxine dat miltvuur veroorzaakt, kunnen neutraliseren. Het is ook aangetoond dat het een auto-immuunziekte, lupis genaamd, vertraagt en zelfs uitgezaaide kanker geneest. Veel andere antilichamen die op deze manier worden aangemaakt, zijn momenteel in klinische onderzoeken, zoals die welke zijn ontwikkeld om de ziekte van Alzheimer te bestrijden, aldus de academie..
Noot van de redacteur: dit artikel is bijgewerkt om te verduidelijken dat Arnold de vijfde vrouw is die ooit een Nobelprijs voor scheikunde heeft ontvangen.