Nella chimica da Nobel, la semplicità è tutto

Il prof. Morten Meldal ha vinto il premio Nobel per la chimica 2022 insieme agli scienziati statunitensi Carolyn R. Bertozzi e K. Barry Sharpless «per lo sviluppo della chimica a scatto e della chimica bioortogonale». Il riconoscimento, del valore di 10 milioni di SEK (900 000 EUR) sarà condiviso equamente tra i tre vincitori.

In qualità di professore di chimica presso l’Università di Copenaghen, Meldal è stato anche coordinatore, tramite le azioni Marie Skłodowska Curie, del progetto ORGANOZYMES (Nanocatalytic drugs towards Alzheimer’s disease), finanziato dall’UE, che ha permesso di approfondire le modalità di utilizzo delle molecole catalitiche per il trattamento della malattia di Alzheimer. Il chimico è stato insignito del Nobel in riconoscimento del suo ruolo fondamentale nel sospingere la chimica nell’era del funzionalismo e per aver gettato le fondamenta della chimica a scatto.

Che cos’è la chimica a scatto e cosa la rende così importante? I chimici hanno spesso tratto ispirazione dalla natura e dalle straordinarie strutture molecolari di piante e animali. Per creare diversi farmaci, hanno tentato di costruire artificialmente le stesse molecole presenti in natura e hanno sviluppato gradualmente strumenti talmente sofisticati da permettere, al giorno d’oggi, di creare in laboratorio le molecole più straordinarie. Ciononostante, sono necessari diversi passaggi per costruire molecole complesse senza generare sottoprodotti indesiderati, la cui rimozione richiede molto tempo e spesso provoca ingenti perdite di materiale.Intorno al 2000, il dott. Sharpless inventò il concetto di chimica a scatto, «una forma di chimica semplice e affidabile», come afferma un comunicato stampa pubblicato sul sito web del premio Nobel. In questo tipo di chimica, i mattoncini molecolari si incastrano in modo rapido ed efficiente, provocando rapidamente le reazioni e prevenendo la generazione di sottoprodotti indesiderati.

Non molto tempo dopo, il dott. Meldal e il dott. Sharpless scoprirono, tramite ricerche tra loro indipendenti, «il fiore all’occhiello della chimica a scatto»: la cicloaddizione azide-alchino catalizzata da rame. Secondo il comunicato stampa, «si tratta di una reazione chimica elegante ed efficiente, ormai ampiamente utilizzata. È impiegata, tra molti altri fini, per sviluppare farmaci, mappare il DNA e creare materiali più idonei allo scopo».

La dott.ssa Bertozzi ha successivamente sviluppato le reazioni a scatto, utilizzabili all’interno degli organismi viventi senza arrecare danno ai processi biochimici delle cellule. Le sue reazioni bioortogonali sono oggi impiegate in tutto il mondo per studiare le funzioni cellulari e la ricerca sta cercando un modo per sfruttarle nel trattamento del cancro.

«Il premio per la chimica di quest’anno è incentrato sull’evitare le complicazioni eccessive e, al contrario, lavorare con ciò che è semplice e facile», osserva nel medesimo comunicato stampa Johan Åqvist, presidente del Comitato Nobel per la chimica. «Le molecole funzionali possono essere costruite anche seguendo un percorso semplice.»

Per maggiori informazioni, consultare:

progetto ORGANOZYMES