Die Forscher Henri Kagan und Kenso Soai haben ein grundlegendes Konzept der organischen Chemie entdeckt. Ihre Ergebnisse sind auch für die Entwicklung von Medikamenten wichtig.
Die linke Hand und die rechte Hand: Sie sehen zwar an sich gleich aus, sind aber spiegelbildlich aufgebaut. Das ist wichtig, wenn man sich Handschuhe anziehen will – wählt man die falsche Seite, zwickt’s. Auch bei chemischen Verbindungen ist es nicht egal, wie herum ein Molekül aufgebaut ist.
In der Fachsprache heißt das „Chiralität“, übersetzt tatsächlich „Händigkeit“. Zwei Moleküle können den gleichen Aufbau, aber unterschiedliche Eigenschaften haben – je nachdem, welche spiegelbildliche Variante man verwendet.
„Linkshändige“ Variante in der Natur häufiger
Beispiele gibt es hier viele: Das Hauptaroma von Kümmel etwa ist ein Stoff, dessen Spiegelbild ganz anders riecht – nach Minze. Auch das Medikament Contergan hat zwei gespiegelte Varianten mit unterschiedlichen Wirkungen: Das eine ist ein sicheres Schlafmittel, das andere führt zu den bekannten Schädigungen beim ungeborenen Kind.
In der Natur liegen die meisten Moleküle in der „linkshändigen“ Variante vor. Für Chemikerinnen und Chemiker war also klar: Es muss chemische Reaktionen geben, bei der nur eine Version – entweder die linkshändige oder die rechtshändige – entsteht. Aber wie?
Genau diese Frage konnten die beiden diesjährigen Preisträger Kagan und Soai beantworten. Der 1930 in Frankreich geborene Physiker Henri Kagan entdeckte neue Wege, wie man chemische Reaktionen so verändern kann, dass am Ende nicht die gleiche Menge von beiden Varianten entsteht, sondern deutlich mehr von einer Version. Eine Revolution für viele Anwendungen: von Medikamenten über Geschmacksstoffe bis zu neuen Materialien.
Der Nachweis: So kann „Linkshändigkeit“ von allein entstehen
Der japanische Chemiker Kenso Soai entwickelte dann eine Methode, die der Chemiker Peter Somfai vom Nobel-Komitee bei der Bekanntgabe als „das coolste Experiment in der organischen Chemie“ bezeichnete: In der von Soai entwickelten Reaktion entsteht ausschließlich eine der beiden spiegelbildlichen Versionen – und das wiederum verstärkt seine eigene Herstellung.
Auch Oliver Trapp, der selbst an der Ludwig-Maximilian-Universität München zur Herstellung von chiralen Molekülen forscht, ist von dem Ergebnis begeistert: „Das eigentliche Reaktionsprodukt, das da entsteht, wirkt selbst als Katalysator und verstärkt im Endeffekt genau diese Bildung einer bestimmten Händigkeit. Das ist das Großartige an dieser Reaktion.“ In der Natur gibt es solche Reaktionen offenbar – vor Soai hatte es aber noch kein Mensch geschafft, dies nachzubilden.
Nobelpreis als Ansporn
„Der Nutzen davon ist, dass organische Chemiker jetzt praktisch Spielregeln gelernt haben“, erklärt Heiner Linke vom Nobelkomitee in Stockholm. „Spielregeln, wie man die Synthese von nur einem Spiegelbild planen kann. Das spielt eine Rolle in der Herstellung jedes einzelnen Medikaments, das wir konsumieren.“
Kenso Soai war bei der Pressekonferenz in Stockholm per Telefon zugeschaltet. Dies sei „einer der aufregendsten Tage seines Lebens“, so der 1950 geborene Chemiker. Er hofft jetzt, dass der Preis dazu führe, dass mehr Menschen verstehen, wie wichtig Chiralität ist. „Unsere Reaktion ist natürlich nicht die endgültige Antwort. Das Gebiet sollte weiter vorangetrieben und noch intensiver erforscht werden, um das Leben besser zu verstehen.“
