Барри Шарплесс и Мортен Мелдал заложили основу функциональной формы химии — клик-химии, в которой молекулярные строительные блоки быстро и эффективно соединяются друг с другом. Каролин Бертоцци вывела химию кликов на новый уровень и начала использовать ее в работе с живыми организмами, сообщается на сайте Нобелевского комитета.

Химиками давно движет желание строить все более сложные молекулы. В фармацевтических исследованиях это часто связано с искусственным воссозданием природных молекул с лечебными свойствами. Ученые научились создавать сложные молекулярные конструкции, но процесс, как правило, требуют много времени и очень дорог.

Барри Шарплесс, который получил уже вторую Нобелевскую премию по химии, в 2000 году придумал концепцию клик-химии, которая представляет собой форму простой и надежной химии, где реакции протекают быстро, а появление нежелательных побочных продуктов исключено.

Вскоре после этого Мортен Мелдал и Барри Шарплесс — независимо друг от друга — представили то, что сейчас является жемчужиной клик-химии: катализируемое медью азид-алкиновое циклоприсоединение. Это элегантная и эффективная химическая реакция, которая в настоящее время широко используется, например, при разработке фармацевтических препаратов.

"Клик-химией" называют раздел науки, занимающийся изучением способов соединения молекул в единое целое. Трудность заключается в том, чтобы связи между молекулами были не только стабильными и прочными, но и нейтральными — то есть не оказывали никакого влияния на химические свойства получившегося соединения. 

Нобелевским лауреатам удалось решить эту проблему при помощи углеродно-азотной связи. На одну из соединяемых молекул "навешивают" цепочку из трех идущих друг за другом атомов азота (азид), на другую — два атома углерода (алкин). В присутствии катализатора (ионов меди) две части сцепляются в стабильное кольцо.

Каролин Бертоцци подняла клик-химию на новый уровень. С помощью ее разработок стало возможным проводить направленные химические реакции на поверхности живых клеток, не повреждая их. Сегодня разработанный ею способ используются во всем мире для изучения клеток и отслеживания биологических процессов. Используя биоортогональные реакции, исследователи улучшили нацеливание таргетных препаратов от рака, которые сейчас проходят клинические испытания.