Met name rond de life sciences is allerminst gebrek aan Nobelprijswaardige wetenschap. Reden om prijzen te splitsen en een inhaalslag te maken?

Nooit hadden zo veel Nobelprijzen tegelijk iets met de moleculaire wetenschappen te maken. Zelfs die voor economie. De Ameri­kanen William Nordhaus en Paul Romer verwerkten respectievelijk klimaatverandering en technologische innovatie in hun macro-economische modellen – onderwerpen die de warme aandacht van chemici genieten.

Het zijn tevens onderwerpen die hooguit zijdelings met elkaar te maken hebben. En ook dat lijkt een trend, want dit jaar werden meer prijzen uitgesmeerd over zaken die zich lastig aan elkaar laten schrijven.

Evolutie

Neem de prijs voor chemie, voor wat ze in Oslo omschrijven als harnessing the power of evolution. De helft gaat naar Caltech-onder­zoeker Frances Arnold, de vijfde vrouw die ooit een Scheikunde-Nobel won. Haar gerichte evolutie maakt gebruik van het feit dat weinig enzymen echt maar één reactie kunnen katalyseren, al zijn er ook die zich extreem promiscu gedragen. Meestal beheersen ze hun alternatieve kunstjes minder goed, maar vaak hoef je slechts een paar aminozuren te verwisselen om die functionaliteit te versterken. Op die manier maak je enzymen voor industriële omzettingen die in de vrije natuur niet voorkomen.

De andere helft gaat naar George Smith en Sir Gregory Winter voor de faagdisplaytechniek. Daarbij monteer je het DNA van een eiwit dat je wilt onderzoeken in een aangelijnd bacterievirus, oftewel bacteriofaag. Je zorgt ervoor dat dat eiwit aan de buitenkant tot expressie komt, waarna je eenvoudig kunt onderzoeken welke andere stoffen eraan willen binden. George Smith, emeritus hoogleraar aan de Uni­versity of Missouri, bedacht het principe in 1985. Greg Winter, verbonden aan de University of Cambridge, benutte het als eerste om eiwitten gecontroleerd te presenteren aan het menselijke immuunsysteem, dat er dan antilichamen tegen aanmaakt. Dat kun je ook gerichte evolutie noemen, maar er is wel wat goede wil voor nodig.

Lasers

Ook de Nobelprijs voor Natuurkunde draait om gereedschappen. De Amerikaan Arthur Ashkin, met 96 jaar de oudste Nobelprijswinnaar ooit, krijgt de helft voor het optische pincet dat hij in 1986 uitvond. Eigenlijk is dat een laserbundel waarin je uiterst kleine deeltjes kunt vasthouden. Met zo’n pincet kun je bijvoorbeeld cellen manipuleren, nanomotortjes testen of eiwitstructuren en DNA-strengen oprekken.

De andere helft gaat naar de Canadese Donna Strickland, de derde vrouwelijke winnaar van een Natuurkunde-Nobel, en de Fransman Gérard Mourou. Zij ontwikkelden een totaal andere lasertechniek: chirped pulse amplication. Met CPA kun je ultrakorte laserpulsen voldoende versterken om ze bruikbaar te maken, zonder dat je laser zo veel vermogen nodig heeft dat hij zichzelf opblaast. De femtosecondelaser, een term die je tegenwoordig vaak achteloos hoort vallen, hebben we aan CPA te danken.

Immuuntherapie

Alleen de Geneeskunde-Nobel onttrekt zich aan de verdeelwoede. Die gaat naar de Amerikaan James Allison en de Japanner Tasuku Honjo, de grondleggers van immuuntherapie tegen kanker. Onafhankelijk van elkaar identificeerden ze twee eiwitten die je kunt onderdrukken om de rem van het immuunsysteem te halen. Dat van Honjo heet programmed cell death protein 1, afgekort PD-1; het stuurt T-cellen selectief de kant van geprogrammeerde celdood (apoptose) op, om ongewenste auto-immuun­reacties te voorkomen. Allisons eiwit heet cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, afgekort CTLA-4. Hij heeft het niet zelf ontdekt, maar kwam wel als eerste op het idee om het uit te zetten.

De benadering van Allison en Honjo staat inmiddels bekend als checkpoint therapy. Volgens onderzoeksbureau GlobalData worden momenteel 115 varianten klinisch getest en zijn er al zes toegelaten op de markt.