Frances Arnold, George Smith, Gregory Winter. Afbeelding | Niklas Elmehed, Nobel Media

Nobelprijs chemie voor gestuurde evolutie van eiwitten

De winnaars van de Nobelprijs voor Chemie van dit jaar krijgen deze onderscheiding voor hun bijdrage aan de gestuurde evolutie van eiwitten. De Amerikaanse Frances Arnold ontvangt de helft van de prijs voor het ontwikkelen van nieuwe enzymen met deze methode. Haar landgenoot George Smith en zijn Britse collega Sir Gregory Winter delen de andere helft, die is toegekend voor een methode om met behulp van virussen antilichamen te ontwikkelen als nieuwe medicijnen.

door
foto Niklas Elmehed, Nobel Media

In het Protein Engineering lab van TU/e-hoogleraar Maarten Merkx is gestuurde evolutie een bekende methode. Nieuwe eiwitten als medicijn, of als katalysator voor een chemisch proces, kun je vanachter je computer proberen te ontwerpen, legt hij uit, maar dat is erg lastig. “Het alternatief is de methode waarvoor nu de Nobelprijs is toegekend: gestuurde evolutie. Daarbij begin je met een set van miljarden verschillende eiwitten, en verzin je een slimme manier om hieruit de variant te halen die het best voldoet aan je wensen. Daar maak je weer een aantal varianten op, die je vervolgens weer selecteert. Net zo lang tot het eiwit de gewenste eigenschappen heeft. Vergelijkbaar met hoe natuurlijke evolutie werkt op opeenvolgende generaties, maar dan veel sneller.”

Met de toekenningen beloont het Nobelcomité volgens Merkx netjes de beide smaken binnen de gestuurde evolutie. Zelf maakt hij gebruik van de methode van Smith en Winter, ‘phage display’, waarbij bacteriofagen (virussen met bacteriën als gastheer) worden ingezet om nieuwe antilichamen te vinden – eiwitten die binden aan lichaamsvreemde elementen zoals bacteriën en virussen en daarmee een essentiële rol vervullen in ons afweersysteem. “Therapeutische antilichamen gemaakt met behulp van ‘phage display’ vormen op dit moment de belangrijkste klasse van nieuwe medicijnen. Daarmee heeft deze technologie zich al uitgebreid bewezen, dus wat mij betreft is de Nobelprijs zeker terecht.”

Het werk van winnares Frances Arnold richt zich op de gestuurde evolutie van een andere klasse eiwitten: enzymen. Deze moleculen spelen een rol als katalysator bij het omzetten van chemische stoffen. Dergelijke enzymen worden al ingezet voor milieuvriendelijkere productie van grondstoffen voor medicijnen en hernieuwbare brandstoffen.

Deel dit artikel