Nobelpreis für Chemie: Kagan und Soai für Chiralitätsforschung geehrt
Henri Kagan und Kenso Soai erhalten den Chemie-Nobelpreis für ihre Arbeiten zur Händigkeit von Molekülen und deren Bedeutung für Arzneimittel.
Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an Henri Kagan und Kenso Soai. Die beiden Forscher werden für ihre Arbeiten zur Chiralität geehrt – jener strukturellen Asymmetrie, die erklärt, warum viele Moleküle in lebenden Organismen nur in einer von zwei möglichen spiegelbildlichen Formen vorkommen. Die Auszeichnung wurde am Mittwoch bekannt gegeben.
Die Bedeutung der Arbeit reicht weit über die Grundlagenforschung hinaus. Sie ebnete den Weg für die Herstellung von Medikamenten, die auf molekulare Strukturen im menschlichen Körper abzielen. Diese Strukturen könnten theoretisch in zwei spiegelbildlichen Formen existieren – in der Natur kommen sie jedoch nur in einer davon vor.
Genau diese Verzerrung ist für die Krankheitsbekämpfung kritisch. Potenzielle Therapien, die die Händigkeit der Moleküle nicht berücksichtigen, könnten nutzlos sein oder sogar schädlich wirken. Die von Kagan und Soai entwickelten chemischen Reaktionen bezeichnete Heiner Linke, Vorsitzender des Nobel-Komitees für Chemie, als „spektakulär“.
Die Details
Der Sieg des Duos, der am Mittwoch bekannt gegeben wurde, bedeutet, dass sich die beiden Forscher einen Preis von 12 Millionen Schwedischen Kronen teilen. Das entspricht einem Gegenwert von 1.2mn Dollar. Die Arbeit der Preisträger ergibt sich aus der Art und Weise, wie einige Moleküle aufgrund der Anordnung der Elemente innerhalb ihrer Struktur asymmetrisch sind. Sie können in zwei Formen existieren, die in ihrer elementaren Zusammensetzung identisch sind, sich aber strukturell unterscheiden, da sie nicht deckungsgleich aufeinander gelegt werden können – ähnlich wie menschliche Hände. Chemiker bezeichnen dieses Phänomen als Chiralität, abgeleitet vom griechischen Wort für Hand.
Rigoberto Hernandez, Präsident der American Chemical Society, erklärte den Erfolg des Duos mit einem anschaulichen Bild: „Genau wie Tanzpartner zueinander passen müssen, hängt die Chemie davon ab, dass Moleküle auf die richtige Weise zusammenkommen.“ Weiter sagte er: „Ihre Entdeckungen gaben Chemisten eine beispiellose Kontrolle über diesen Prozess und ermöglichte Fortschritte bei Arzneimitteln, Materialien und vielem mehr.“
Kagan, emeritierter Professor an der Universität Paris-Sud in Orsay in Frankreich, unternahm vor 40 Jahren den wesentlichen ersten Schritt. Er entdeckte eine neue Methode zur Manipulation chemischer Reaktionen, wie das Nobelkomitee mitteilte. Damit bewies er, dass es möglich ist, eine chirale Form in viel größeren Mengen im Vergleich zur anderen herzustellen, als zuvor für möglich gehalten wurde.
Fast zehn Jahre später entwarf Soai, emeritierter Professor an der Tokyo University of Science, die erste Reaktion mit dem Potenzial, homochirale Produkte herzustellen. Acht Jahre danach gelang ihm dies: eine Leistung, die zuvor nur von lebenden Systemen erreicht worden war.
Vitalstoffe im Körper, wie Aminosäuren, die Bausteine der Proteine, sind homochiral – das heißt, sie liegen nur in einer der beiden möglichen chiralen Formen vor. Andre Cobb, Professor für organische Chemie am King’s College London, ordnet die Konsequenzen ein: „Viele der Moleküle in unserem Körper, einschließlich der Proteine, an die Medikamente binden, sind selbst chiral.“ Daraus folgt für ihn: „Die ‚linkshändigen‘ und ‚rechtshändigen‘ Versionen eines Medikaments können daher auf unterschiedliche Weise mit dem Körper interagieren, was zu unterschiedlichen oder abgeschwächten Wirkungen führen kann.“
Wie gravierend solche Unterschiede sein können, zeigt der Skandal um das Medikament Thalidomid in den 1950er und 1960er Jahren. Eine chirale Form des Medikaments hatte die gewünschte Wirkung der Linderung von morgendlicher Übelkeit bei schwangeren Frauen, während die andere schwere Geburtsfehler wie Gehirnschäden und Gliedmaßenfehlbildungen verursachte.
Was das für Anleger bedeutet
Der Chemie-Nobelpreis ist zunächst eine wissenschaftliche Auszeichnung und keine Anlageempfehlung. Für Investoren im Pharmasektor ist die zugrunde liegende Thematik dennoch relevant: Die Fähigkeit, gezielt nur eine chirale Form eines Wirkstoffs herzustellen, ist eine Voraussetzung für wirksame und sichere Arzneimittel. Die Arbeiten von Kagan und Soai haben nach Einschätzung des Nobelkomitees und der zitierten Fachleute genau diese Kontrolle ermöglicht – mit Folgen für Arzneimittel, Materialien und weitere Anwendungsfelder. Konkrete Unternehmen, Ticker oder Finanzkennzahlen nennt die Quelle in diesem Zusammenhang nicht; eine direkte Ableitung für einzelne Aktien lässt sich daraus daher nicht treffen.
Bemerkenswert ist, dass die prämierten Entdeckungen Jahrzehnte zurückliegen. Kagan legte den Grundstein vor 40 Jahren, Soai folgte fast zehn Jahre später. Der Preis würdigt damit langfristig wirkende Grundlagenforschung, deren kommerzielle Verwertung sich über viele Jahre entfaltet hat – ein Muster, das für die Bewertung forschungsintensiver Branchen typisch ist.
Ausblick
Die Macht der Chiralität rückte erneut in den wissenschaftlichen Fokus, als eine Gruppe von Wissenschaftlern 2024 Alarm schlug bezüglich des Potenzials, sogenanntes Spiegel-Leben zu erschaffen. Dabei würde es sich um synthetische Bakterien mit der entgegengesetzten Händigkeit zu ihren natürlich vorkommenden Formen handeln, die das Potenzial hätten, die Immunsysteme von Organismen zu überwältigen, die mit ihnen nicht vertraut sind. Die Forscher argumentierten, dass Fortschritte in der Synthetischen Biologie es innerhalb einer Generation ermöglichen könnten, Spiegel-Leben herzustellen.
Die Warnung hat eine Debatte darüber ausgelöst, wie gravierend die Bedrohung durch Spiegel-Leben tatsächlich wäre – und ob es andere, unmittelbarere biologische Gefahren gibt, denen Vorrang eingeräumt werden sollte. Weitere konkrete Termine oder Pläne nennt die Quelle nicht.
Kurz erklärt
- Chiralität: Eigenschaft von Molekülen, in zwei spiegelbildlichen Formen aufzutreten, die sich nicht deckungsgleich übereinanderlegen lassen.
- Homochiral: Bezeichnung dafür, dass ein Stoff nur in einer der beiden möglichen chiralen Formen vorliegt.
- Spiegel-Leben: hypothetische synthetische Organismen mit entgegengesetzter Händigkeit zu natürlich vorkommenden Formen.