斯坦福教授柏托齐获诺奖 创生物正交化学领域|凌晨打电话给91岁父亲「猜中我获奖」
瑞典皇家科学院5日宣布,史丹福大学化学系教授卡洛琳.柏托齐(Carolyn R. Bertozzi)、丹麦哥本哈根大学教授梅尔达(Morten Meldal)和美国斯克里普斯研究所学者夏普里斯(K. Barry Sharpless)共同分享诺贝尔化学奖,表彰三人在点击化学和生物正交化学领域的贡献。柏托齐5日在史丹福大学的在线记者会上表示,有两到三家公司,用生物正交化学制造治疗癌症的药物,可以更精准的输送、释放药物杀死肿瘤,而不使人的整个身体暴露在有毒的化学物质中。
柏托齐创立生物正交化学领域(bioorthogonal chemistry),这是一套允许研究人员在不干扰自然生物过程的情况下,研究分子及其在生物体内的相互作用的化学反应。她的实验室在20世纪90年代末和21世纪初首次开发这些方法,从那时起,其实验室和其他人用这些研究,回答关于糖类在生物学中的作用的基本问题,解决实际问题,如开发更好的传染病测试,并创造一种新的生物药品,可以更好地治疗肿瘤等,目前正在进行临床试验。
研究成对化学基团「相爱」
柏托齐1988年从哈佛大学毕业后,于1993年在柏克莱加大获得化学博士学位,在其他地方担任博士后和教职,1996年回到柏克莱加大任化学系教职。2015年才到史丹福大学,领导Sarafan ChEM-H研究所的工作。
柏托齐表示,对科学家来说,生物正交意味着,不与生物学交互或干扰生物学。在实践中,研究人员基本上开发成对的化学基团,这些成对的基团完全适合彼此;「当它们彼此相遇时,想发生反应并形成一个键,它们是如此『相爱』,即使周围有1000种其他化学品包围,但这两种化学品是生物正交的,会找到对方,并与对方形成一个纽带,彼此发生化学反应。这就是人体细胞和生物系统中的情况。如果你想使用这些化学工具来研究一个生物过程,实际上非常有用。」
柏托齐说,在生物正交化学出现之前,以及夏普里斯和梅尔达开发点击化学前,没有办法研究某些生物过程。这些过程对科学家来说是不可见的,但新的化学方法使这些过程可见。「正交化学是我的实验室最初创造的一个工具,用来研究细胞表面的糖,以便显微镜给细胞表面的糖成像。后来被证明很有用。作为一个研究生物学的平台,许多其他实验室也开始使用相同的化学方法来研究其他分子,如蛋白质、DNA和RNA。研究人员发现,可以在活细胞和实验动物中研究这些分子。最令人兴奋的发展是,现在有制药公司在人类癌症患者的体内进行这些化学研究,作为向癌症细胞提供药物的一种手段。因此,在过去的25年,该领域确实取得了长足的进步。」
启发三公司研发抗癌药
柏托齐表示,现在两到三家公司,已经用生物正交化学制造了治疗癌症的药物。这些药物的第一代被称为抗体药物结合物。其中一家公司是她在实验室参与共同创建的。
最近,还有一家名为Chaski制药公司,她本人在其中担任科学顾问委员会成员。公司将产生生物正交反应的两种化学物,一种注射到肿瘤中,一种注入病人的血液循环中,且包含药物,当两个化学物找到对方发生反应时,药物会以非常高的剂量释放出来,集中在肿瘤上,这使得肿瘤学家能够治疗和杀死肿瘤,而不使人的整个身体暴露在有毒的化学物质中。「这很神奇,该公司现在正在进行第一阶段的临床试验。」
柏托齐凌晨打电话 91岁爸「猜中我获诺奖」
刚获得诺贝尔化学奖的史丹福大学教授卡洛琳.柏托齐(Carolyn R. Bertozzi)5日在在线记者会表示,当天凌晨2时,她给91岁、曾任麻省理工大学教授的父亲打电话,让他猜猜发生了什么,「我说,爸爸,我刚刚接到一个电话,你不会相信那是什么;他停顿了一会儿,就猜到我获奖了。」
柏托齐说,得知获奖的感觉很疯狂,整个过程像一阵旋风。5日凌晨1时43分,她在睡梦中,忽然有人打来电话说,自己是诺贝尔委员会成员,带来她获奖的好消息;「我不得不掐自己几下,以确保这不是半夜里的幻觉,还用手机截屏电话消息。」
对方告诉柏托齐不少内容,但她都印象模糊,只记得最后一件事,「在不到一个小时的时间后,将在线视频宣布获奖。他们还告诉我,要好好享受旧生活的最后一个小时,因为获奖后,将开始新生活。我当时高兴坏了。」
柏托齐说,在过去6个小时,她一直电话上或者在Zoom上,接受媒体采访,收到很多祝贺的短信。得知获奖消息后的凌晨2时,她首先联系91岁的父亲。父亲此前是麻省理工学院的教授,80岁退休创业,有了职业第二春,之前一直住在波士顿。去年,母亲去世,一家人帮父亲搬到加州洛杉矶,打开全新生活,「当我打电话给他时,他还醒着,是个典型的夜猫子,凌晨2时在看电视。一般打电话给父母时,通常是坏消息,但这次不一样。我说,『爸爸,刚刚接到一个电话,你不会相信那是什么。』他停顿了一会儿,然后就猜到我获奖了。」
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