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Chemie-Nobelpreis für Henri Kagan und Kenso Soai
Der diesjährige Nobelpreis für Chemie geht an den Franzosen Henri Kagan (95) und den Japaner Kenso Soai (76). Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm mit. Gewürdigt werden ihre grundlegenden Arbeiten zu nichtlinearen Effekten und Autokatalyse in der asymmetrischen organischen Synthese – Forschung, die wichtige Grundlagen unter anderem für die Entwicklung moderner Medikamente geschaffen hat.
Nach Worten des Vorsitzenden des Nobelkomitees für Chemie, Heiner Linke, haben Kagan und Soai eine Antwort auf ein mehr als hundert Jahre altes chemisches Rätsel geliefert: wie Homochiralität spontan entstehen kann.
Moleküle wie Spiegelbilder
Im Mittelpunkt der ausgezeichneten Arbeiten steht die Chiralität. Viele Moleküle, darunter Aminosäuren, existieren in zwei Varianten, die sich wie Spiegelbilder zueinander verhalten – vergleichbar mit linker und rechter Hand. Diese Formen, oft als L- und R-Form beschrieben, können sehr unterschiedliche Eigenschaften besitzen.
In der Natur setzt sich jedoch meist nur eine Variante durch. An Bindungsstellen menschlicher Zellen passt oft nur eine Form exakt – wie ein Schlüssel ins Schloss. Die spiegelverkehrte Variante passt nicht oder kann die gewünschte Wirkung sogar stören.
Große Bedeutung für die Medizin
Gerade in der Medizin ist das von zentraler Bedeutung. Viele moderne Arzneimittel werden gezielt so entwickelt, dass nur ein bestimmtes Enantiomer eingesetzt wird – also genau die Molekülform, die therapeutisch erwünscht ist. Die andere Variante wird möglichst vermieden, weil sie wirkungslos oder sogar giftig sein kann.
Wie gravierend der Unterschied sein kann, zeigte der Contergan-Skandal der 1960er Jahre. Während eine Form des Wirkstoffs Thalidomid unter anderem als Beruhigungs- und Schlafmittel verschrieben wurde, führte die spiegelbildliche Form bei ungeborenen Kindern zu schweren Fehlbildungen.
Der Bayreuther Chemiker Matthias Breuning betonte, dass bei der Arzneiherstellung früher oft beide Spiegelbild-Varianten gleichzeitig entstanden. Ein Fall wie Contergan hätte nach seiner Einschätzung sogar schon deutlich früher auftreten können – man habe die Problematik damals schlicht noch nicht verstanden. Heute werde bei der Medikamentenentwicklung gezielt auf beide Varianten getestet.
Kagan und Soai lieferten entscheidende Bausteine
Henri Kagan, der an der Université Paris-Sud forschte, entdeckte 1986 einen Weg, chemische Reaktionen gezielt so zu beeinflussen, dass ein deutlicher Überschuss einer der beiden Spiegelbild-Formen entsteht.
Kenso Soai von der Tokyo University of Science stellte 1995 eine chemische Reaktion vor, die das Potenzial hatte, homochirale Moleküle hervorzubringen. 2003 präsentierte er dann eine Reaktion, bei der tatsächlich nur eine der beiden Varianten gebildet wurde. Nach Einschätzung des Nobelkomitees war ein solches Ergebnis bis dahin – abgesehen vom Leben selbst – niemandem gelungen.
Nutzen auch außerhalb der Pharmaforschung
Das Prinzip ist nicht nur für Medikamente wichtig. Auch viele Duft- und Aromastoffe sowie Pestizide, Herbizide und Fungizide sind chiral. Wird gezielt die gewünschte Variante in hoher Reinheit hergestellt, verbessert das nicht nur die Qualität, sondern kann auch Kosten senken.
Soai bewegt, Kagan spät geehrt
Soai zeigte sich nach der Bekanntgabe hoch erfreut. Die Nachricht vom Nobelpreis sei »einer der aufregendsten Tage meines Lebens«, sagte er bei der Zuschaltung aus Japan. Zugleich betonte er, wie sehr er sich freue, die Auszeichnung mit Kagan zu teilen.
Für Kagan kommt die Ehrung sehr spät im Leben. Gegenüber dem französischen Magazin L’Actualité Chimique hatte er bereits 2013 eingeräumt, dass ihn das Jahr 2001 enttäuscht habe. Damals wurden William S. Knowles, Ryoji Noyori und Barry Sharpless mit dem Nobelpreis für Arbeiten auf demselben Forschungsfeld ausgezeichnet. Kagan sagte damals, er ziehe Zurückhaltung dem Medienrummel vor – dennoch sei er in jenem Moment enttäuscht gewesen.
Mit 95 Jahren ist Kagan zudem der drittälteste Nobelpreisträger in 125 Jahren Nobelpreisgeschichte. Älter waren bei ihrer Ehrung nur John Goodenough und Arthur Ashkin.
Lob von Benjamin List
Der deutsche Chemiker Benjamin List, selbst Chemie-Nobelpreisträger des Jahres 2021, gratulierte den beiden Ausgezeichneten. Er freue sich sehr für Kagan und Soai, sagte der Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Es sei ein großes wissenschaftliches Rätsel, warum in der Biologie stets eine Spiegelbildvariante bevorzugt werde, obwohl aus physikalischer Sicht eigentlich beide dieselbe Chance gehabt haben sollten.
Preisgeld und Verleihung
Der Chemie-Nobelpreis ist in diesem Jahr mit zwölf Millionen schwedischen Kronen dotiert, umgerechnet rund eine Million Euro. Die feierliche Verleihung aller Nobelpreise findet traditionell am 10. Dezember, dem Todestag von Alfred Nobel, statt.
Quelle: dpa/bearbeitet durch Julian Weber
