Nobel z chemii za ekspresową ewolucję w probówce

Metoda tworzenia nowych białek, opracowana przez urodzoną w 1956 r. w Pittsburghu (USA) Frances H. Arnold, polega na poddawaniu genu kodującego proteinę licznym cyklom mutacji, replikacji i selekcji. Wszystko in vitro. Naśladuje to mechanizmy stanowiące fundament naturalnej ewolucji, jednak prowadzona w warunkach laboratoryjnych „ukierunkowana ewolucja” zachodzi miliony, jeśli nie miliardy razy szybciej.

W 1993 F. Arnold przeprowadziła pierwszą ukierunkowaną ewolucję enzymów, tj. białek katalizujących reakcje chemiczne. Od tamtego czasu metoda ta jest nieustannie udoskonalana. Do jej najważniejszych praktycznych zastosowań należy wytwarzanie nowatorskich substancji chemicznych – od leków po ekologiczne paliwa odnawialne.

F. Arnold otrzyma połowę z 9 mln koron szwedzkich. Drugą połową podzielą się Amerykanin - George P. Smith (ur. 1941) oraz Brytyjczyk - Sir Gregory P. Winter (ur. 1951).

W 1985 r. George Smith opracował elegancką metodę znaną jako prezentacja fagowa. Wykorzystuje się w niej bakteriofagi - wirusy infekujące bakterie do opracowywania nowych białek.

Z kolei G. Winter użył prezentacji fagowej do przeprowadzenia „ukierunkowanej ewolucji” ewolucji przeciwciał - nowych leków biologicznych. Pierwszym lekiem, które powstał w taki sposób był adalimumab. Od 2002 r. jest to lek stosowany między innymi w reumatoidalnym zapaleniu stawów, łuszczycy i nieswoistych zapaleniach jelit.

Dziś, dzięki osiągnięciom Arnold, Smitha i Wintera – powstają przeciwciała neutralizujące substancje toksyczne, zapobiegające objawom chorób autoimmunologicznych oraz wykorzystywane w terapii zaawansowanych stadiów nowotworów.

Źródło: www.nobelprize.org