Nobel Chimie 2018 Puterea evoluției: Enzime care produc biocombustibili și anticorpi care combat bolile autoimune și cancerul

Anul acesta, laureații Nobel pentru Chimie au fost inspirați de puterea evoluției și de folosirea acelorași principii – modificare genetică și selecție – pentru a rezolva unele dintre cele mai grave probleme ale lumii, conform comunicatului Academiei Regale Suedeze de Științe. Enzimele produse prin evoluția direcționată sunt folosite pentru a produce totul, de la biocombustibili la medicamente. Anticorpii evoluati utilizând o metodă numita phage display pot combate bolile autoimune și unele cazuri de cancer metastatic.

Frances H. Arnold a realizat prima evoluție direcționată a enzimelor, care sunt proteine care catalizează reacțiile chimice. De atunci, metoda a fost folosită în mod obișnuit pentru a dezvolta noi catalizatori. Enzimele lui Frances Arnold se folosesc la fabricarea mai ecologică a substanțelor chimice, cum ar fi produsele farmaceutice și la producția de combustibili regenerabili pentru un sector de transport mai ecologic.

George P. Smith a dezvoltat o metodă, cunoscută sub numele de phage display, prin care un bacteriofag – un virus care infectează bacteriile – poate fi utilizat pentru a dezvolta noi proteine. Gregory Winter a folosit metoda pentru evoluția direcționată a anticorpilor, cu scopul de a produce noi produse farmaceutice. Primul produs realizat pe baza acestei metode, adalimumab, a fost aprobat în 2002 și este utilizat pentru artrita reumatoida, psoriazis si bolile inflamatorii intestinale.

Succesul adalimumabului a stimulat o dezvoltarea majoră în industria farmaceutică. Metoda a fost utilizată pentru a produce anticorpi anti-cancer, printre altele. Creșterea tumorilor încetinește și, în unele cazuri, chiar și pacienții cu cancer metastatic sunt vindecați, ceea ce reprezintă un progres istoric în tratamentul cancerului.

Un alt medicament care a fost aprobat neutralizează toxina bacteriană care provoacă antrax, în timp ce altul încetinește boala autoimună cunoscută sub numele de lupus; sunt mulți alți anticorpi care se află în prezent în studii clinice, de exemplu pentru a combate boala Alzheimer.

Phage display: O metodă de utilizare a bacteriofagilor modificați genetic pentru a produce noi proteine și a replica proteinele selectate, permițând ingineria anticorpilor și dezvoltarea de noi medicamente.