مُنح نصف الجائزة للباحثة فرانسيس أرنولد من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) في الولايات المتحدة الأمريكية لتطويرها طريقة للإنتاج المتسارع للإنزيمات في المختبر في عملية الانتقاء التطوري. وينقسم نصف الجائزة بين الباحثين جورج سميث (سميث) من جامعة ميسوري في الولايات المتحدة وغريغوري وينتر من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة لاستخدامهما فيروسات تهاجم البكتيريا (العاثيات) لإنتاج البروتينات، بما في ذلك الأجسام المضادة لجهاز المناعة
1. يتم إدخال المعلومات الوراثية المستخدمة للتعبير عن موقع الارتباط للجسم المضاد في الحمض النووي للعاثية. في الخطوة التالية، يتم إنتاج مكتبة تحتوي على مجموعة واسعة من الأجسام المضادة.
2. من بين مكتبة العاثيات، يتم اختيار تلك التي لها أقوى ارتباط بهدف محدد.
3. قبل إجراء مزيد من الاختيار، يتم إحداث طفرات عشوائية في تلك الأجسام المضادة التي ترتبط بالأهداف.
4. مع كل جيل/دورة إضافية، ترتبط الأجسام المضادة المختارة بقوة أكبر بأهدافها البروتينية بسبب الانتقائية الأعلى. الرسم التوضيحي: لجنة جائزة نوبل
منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2018 لثلاثة باحثين (اثنان من الولايات المتحدة الأمريكية وواحد من المملكة المتحدة) لتطوير عمليات التطوير في المختبر بوتيرة سريعة، وهو المجال المعروف باسم "التطور المتسارع". مُنح نصف الجائزة للباحثة فرانسيس أرنولد من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك) في الولايات المتحدة الأمريكية لتطويرها طريقة للإنتاج المتسارع للإنزيمات في المختبر في عملية الانتقاء التطوري. وينقسم نصف الجائزة بين الباحثين جورج سميث (سميث) من جامعة ميسوري في الولايات المتحدة وغريغوري وينتر من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة لاستخدام الفيروسات التي تهاجم البكتيريا لإنتاج البروتينات، بما في ذلك الأجسام المضادة للبكتيريا. الجهاز المناعي.
تسخير قوة التطور
تتجلى قوة التطور عندما تنظر إلى تنوع الكائنات الحية. سيطر عريس جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2018 على آلية التطور واستخدمها لغرض النهوض بالبشرية. تُستخدم الإنزيمات التي يتم إنتاجها عن طريق التطور المباشر في صنع مجموعة متنوعة من المنتجات المهمة للبشرية، من الوقود الحيوي إلى الأدوية. الأجسام المضادة التي يتم إنتاجها في عملية التطور باستخدام طريقة تعرف باسم "مكتبة العاثيات" قادرة على مكافحة أمراض المناعة الذاتية وفي بعض الحالات علاج السرطان النقيلي.
منذ أن تطورت الحياة على الأرض قبل حوالي 3.7 مليار سنة، امتلأ كل صدع في كوكبنا تقريبًا بمخلوقات مختلفة. انتشرت الحياة ووصلت إلى كل مكان - الينابيع الساخنة وأعماق المحيطات والصحاري القاحلة، كل ذلك بفضل حقيقة أن التطور تمكن من التغلب على عدد من المطبات الكيميائية. لقد خضعت أدوات الحياة - البروتينات - للتحسين والتغييرات والابتكارات على مر السنين، بينما استقبلت مجموعة متنوعة رائعة من الكائنات الحية.
لقد استلهم الفائزون بجائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام قوة التطور واستخدموا نفس المبادئ ــ التغيير الجيني ومرحلة الاختيار ــ لتطوير البروتينات المهمة للبشرية.
نصف الجائزة للباحث فرانسيس ه. أرنولد. في عام 1993، أجرت أول تجربة للتطور المباشر للإنزيمات، وهي تلك البروتينات التي تحفز التفاعلات الكيميائية. ومنذ تلك التجربة، قامت بتحسين هذه الأساليب التي تُستخدم الآن بشكل شائع لتطوير محفزات جديدة. تشمل تطبيقات إنزيمات أرنولد إنتاجًا صديقًا للبيئة للمكونات الكيميائية، مثل الأدوية، وإنتاج الوقود المتجدد لقطاع النقل.
مُنح النصف الثاني من جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام لـجورج ف. حداد وإزالة غريغوري وينتر. في عام 1985، طور جورج سميث طريقة أنيقة تُعرف باسم "مكتبة العاثيات" حيث يمكن استخدام العاثيات (فيروس يتغذى على البكتيريا) لتطوير بروتينات جديدة. استخدم جريجوري وينتر هذه الطريقة للحصول على التطور المباشر للأجسام المضادة، بهدف تحضير أدوية جديدة. أول دواء يعتمد على هذه الطريقة، أداليموماب، تمت الموافقة عليه في عام 2002 ويستخدم كدواء مضاد للالتهابات. ومنذ ذلك الحين، مكنت هذه الطريقة من إنتاج أجسام مضادة قادرة على تحييد السموم، وتثبيط أمراض المناعة الذاتية، وحتى علاج السرطان النقيلي.
وجاء في إعلان لجنة الجائزة: "إننا نقف حاليًا في الأيام الأولى لثورة التطور المباشر التي يمكن، بطرق لا حصر لها، أن تؤدي إلى أعظم الفوائد للبشرية - في ضوء رؤية ألفريد نوبل".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
