Усе у Всесвіті прагне симетрії, але наше власне тіло — приклад фундаментальної молекулярної асиметрії. Наші білки складаються виключно з «лівих» амінокислот, а ДНК побудована на «правих» цукрах. Чому природа обрала саме таку асиметрію і як відтворити цей принцип у лабораторії?
Цю давню загадку допомогли розкрити лауреати Нобелівської премії з хімії 2026 року.
7 жовтня 2026 року Королівська шведська академія наук оголосила лауреатами Анрі Б. Кагана (Henri B. Kagan), почесного професора Університету Париж-Південь (Université Paris-Sud), Франція, та Кенсо Соаї (Kenso Soai), почесного професора Токійського університету науки, Японія. Премію присуджено «за відкриття нелінійних ефектів і автокаталізу в асиметричному органічному синтезі».
Рука об руку: що таке хіральність?
Уявіть власні долоні. Вони мають однакову будову, але є дзеркальними відображеннями одна одної й не можуть повністю суміститися. Так само поводяться деякі молекули — енантіомери. Вони мають однаковий хімічний склад і послідовність зв’язків між атомами, але відрізняються їхньою просторовою орієнтацією.
Для фармацевтики це принципово важливо. Два енантіомери однієї сполуки можуть по-різному взаємодіяти з біологічними мішенями, а отже, мати різну фармакологічну активність, ефективність і профіль безпеки. Класичним історичним прикладом є талідомід: одна його просторова форма ефективно заспокоювала нудоту у вагітних, тоді як інша спричиняла тяжкі мутації та деформації розвитку плода. Проте довгий час хіміки не могли точно керувати тим, яка саме форма утвориться в колбі.
Тому одна з ключових проблем органічної та фармацевтичної хімії — навчитися отримувати переважно потрібний енантіомер, а не суміш дзеркальних форм.
Відкриття Анрі Кагана: коли результат не відповідає простій пропорції
До 1986 року панувало переконання: якщо ви хочете отримати чистий енантіомер продукту, вам потрібен такий самий чистий енантіомер каталізатора.
Анрі Каган зламав це правило. Він довів існування нелінійних ефектів. Виявилося, що змішування каталізаторів у певних пропорціях може призводити до непропорційно величезного домінування потрібної форми в кінцевому продукті. Це відкриття стало важливим інструментом, адже дало змогу ефективніше контролювати просторову будову молекул під час хімічних реакцій.
Відкриття Кенсо Соаї: автокаталіз, який підсилює асиметрію
Японський хімік Кенсо Соаї пішов ще далі. Він запитав: чи може молекула сама себе підштовхнути до створення копій виключно однієї дзеркальної форми?
Так з’явився асиметричний автокаталіз. У своєму культовому експерименті Соаї взяв реакцію, де початковий крихітний надлишок однієї форми (всього 2%) у процесі самовідтворення зріс до приголомшливих 99,99%!
Це був перший в історії випадок, коли нехіральна система під дією автокаталізу повністю «обирала» один бік. Учені вбачають у цьому ключ до розуміння того, як мільярди років тому на Землі зародилося життя, обравши єдиний «дзеркальний напрямок».
Роботи Кагана та Соаї дають людству інструменти для створення ідеально чистих хіральних лікарських засобів нового покоління, нанотехнологій та матеріалів із унікальними оптичними властивостями.
Підготовлено за матеріалами прес-релізу Нобелівської премії з фізіології або медицини 2026 року https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2026/press-release/