De Nobelprijs voor Scheikunde 2018 is toegekend aan Frances H. Arnold, George P. Smith en Sir Gregory P. Winter voor het gebruik van gerichte evolutie om nieuwe enzymen en antilichamen te produceren.

Door gerichte evolutie kunnen chemici het evolutieproces in het laboratorium versnellen. Door het te gebruiken, kunnen enzymen worden aangepast om reacties beter te katalyseren of nieuwe reacties te katalyseren. Eiwitten kunnen selectiever worden gemaakt voor bepaalde doelen, wat leidt tot bruikbare medicijnen.

Arnold pionierde met de gerichte evolutie van enzymen. Ze creëerde willekeurige veranderingen in het enzym-DNA en koos vervolgens de variant die het meest effectief was in een bepaalde rol.

Smith gebruikte bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren). Hij realiseerde zich dat als een gen werd toegevoegd aan faag-DNA, het eiwit dat het produceert, kon worden geïdentificeerd op het faagoppervlak.

Winter paste genetisch de fagen aan om antilichamen aan hun oppervlak te produceren. Door gerichte evolutie, maakte hij antilichamen met een sterkere aanhechting aan hun doelen.

Waarom doet dit onderzoek ertoe?
Aangepaste enzymen geproduceerd via gerichte evolutie worden nu gebruikt bij de productie van biobrandstoffen en medicijnen, terwijl de ontwikkelde antilichamen kunnen worden gebruikt tegen auto-immuunziekten en uitgezaaide kanker.

(Bron afbeelding: Compound Interest)