Die Nobelpreisträger 2023 in der Medizin und Chemie! Blog#78
In dieser Woche wurden die Preisträger für die diesjährigen Nobelpreise bekanntgegeben. Hier eine kompakte Zusammenfassung der preisgekrönten Arbeiten im Bereich Medizin & Physiologie und Chemie.
Und Pseudouridine werden nicht nur in Corona-Impfstoffen eingesetzt: Kurzfristig werden Pseudouridin enthaltende mRNA-Impfstoffe gegen Influenza-, RS- und andere Viren verfügbar sein, längerfristig könnten mRNA-Impfstoffe auch gegen bisher nicht behandelbare Krebserkrankungen, zB Bauchspeicheldrüsen-Krebs, eingesetzt werden (hier)!
Weitere detaillierte Informationen:
Wenn Materie auf Nanodimensionen schrumpft, treten Quantenphänomene auf, die durch die Größe der Materie bestimmt werden. In der Nanowelt verhalten sich die Dinge wirklich anders! Sobald die Größe der Materie in Millionstel Millimetern gemessen wird, treten seltsame Phänomene auf - Quanteneffekte - die unsere Intuition in Frage stellen.
Quantenpunkte sind anorganische Nanomaterialien, die aus einigen Tausend bis zu einer Million Atomen bestehen. Die bemerkenswerte Eigenschaft dieser Materialien ist, dass durch die Anpassung ihrer Größe erstaunliche Veränderungen in ihren Eigenschaften, wie zum Beispiel ihrer Farbe, erreicht werden können. Dies ist besonders faszinierend, da normalerweise die chemische Zusammensetzung eines Moleküls geändert werden muss, um seine Farbe oder andere Eigenschaften zu modifizieren. Im Fall von Quantenpunkten bleibt jedoch die atomare Struktur gleich, während lediglich die Größe variiert wird, um vollkommen neue Farben und Eigenschaften hervorzubringen.
Nobelpreis für Medizin und Physiologie
Die diesjährigen Nobelpreisträger für Medizin und Physiologie sind die ungarische Biochemikerin Katalin Karikó und der US-amerikanische Immunologe Drew Weissman. Sie wurden für ihre bahnbrechende Grundlagenforschung zu mRNA-Vakzinen ausgezeichnet. Obwohl sie die Impfstoffe nicht selbst entwickelt haben, haben sie in jahrzehntelanger Forschung entscheidende Fortschritte erzielt, die den Weg für die therapeutische Anwendung von mRNA als Impfstoff geebnet haben.
Wofür wurden die beiden Wissenschaftler ausgezeichnet?
Kariko und Weissman entdeckten eine chemische Modifikation der mRNA, die sogenannte Pseudouridin-Modifikation, die sich als entscheidender Beitrag für die erfolgreiche Entwicklung der Corona-Impfstoffen erwiesen hat! Der Einbau von Pseudouridinen, an Stelle des ansonsten verwendeten Uridins, verbessert die Aufnahme der mRNA in Zellen, reduziert gleichzeitig ihre Immunogenität und erhöht ihre Stabilität. Diese Erkenntnisse sind nicht nur von grundlegender Bedeutung für den Erfolg der mRNA-Impfstofftechnologie sondern haben die Tür zu zahlreichen Anwendungen in der Medizin geöffnet.
Interessantes Detail: Die Bedeutung dieser Entdeckung wurde im Jahr 2005 von vielen Wissenschaftlern nicht erkannt!
Im Jahr 2005 versuchten Katalin Karikó und Drew Weissman, ihre bahnbrechende wissenschaftliche Entdeckung zu veröffentlichen. Ihr Manuskript wurde jedoch von renommierten wissenschaftlichen Journalen wie Nature, Science und Cell als "uninteressant" abgelehnt. Mit viel Mühe konnten die Autoren ihre Ergebnisse schließlich in der deutlich weniger renommierten wissenschaftlichen Zeitschrift „Immunity“ veröffentlichen.Bedeutung für die Entwicklung von Corona-Impfstoffen und darüber hinaus
Im Jahr 2020 konnten in Rekordzeit gut wirksame und effizient im großen Maßstab produzierbare mRNA-Vakzine gegen das Sars-CoV2 Virus entwickelt werden. Die erfolgreichen Corona-Impfstoffe von BioNTech/Pfizer und Moderna enthalten beide die von Kariko und Weissman beschriebenen Pseudouridine!Und Pseudouridine werden nicht nur in Corona-Impfstoffen eingesetzt: Kurzfristig werden Pseudouridin enthaltende mRNA-Impfstoffe gegen Influenza-, RS- und andere Viren verfügbar sein, längerfristig könnten mRNA-Impfstoffe auch gegen bisher nicht behandelbare Krebserkrankungen, zB Bauchspeicheldrüsen-Krebs, eingesetzt werden (hier)!
Weitere detaillierte Informationen:
- Blog: „Kleine Veränderung im Molekül, große Wirkung: N1-Methylpseudouridin und der Erfolg von mRNA-Impfstoffen! Blog#70“ (hier!).
- YouTube Video: Announcement of the 2023 Nobel Price in Physiology or Medicine (hier).
Nobelpreis für Chemie
Der Nobelpreis für Chemie 2023 wurde an die beiden US-amerikanischen Chemiker Moungi G. Bawendi und Louis E. Brus sowie den russischen Physiker Alexei I. Ekimov für ihre bahnbrechenden Entdeckungen und Synthesen von Quantenpunkten verliehen.Wenn Materie auf Nanodimensionen schrumpft, treten Quantenphänomene auf, die durch die Größe der Materie bestimmt werden. In der Nanowelt verhalten sich die Dinge wirklich anders! Sobald die Größe der Materie in Millionstel Millimetern gemessen wird, treten seltsame Phänomene auf - Quanteneffekte - die unsere Intuition in Frage stellen.
Quantenpunkte sind anorganische Nanomaterialien, die aus einigen Tausend bis zu einer Million Atomen bestehen. Die bemerkenswerte Eigenschaft dieser Materialien ist, dass durch die Anpassung ihrer Größe erstaunliche Veränderungen in ihren Eigenschaften, wie zum Beispiel ihrer Farbe, erreicht werden können. Dies ist besonders faszinierend, da normalerweise die chemische Zusammensetzung eines Moleküls geändert werden muss, um seine Farbe oder andere Eigenschaften zu modifizieren. Im Fall von Quantenpunkten bleibt jedoch die atomare Struktur gleich, während lediglich die Größe variiert wird, um vollkommen neue Farben und Eigenschaften hervorzubringen.
Bereits in den späten 1930er Jahren wurde aus der Quantentheorie theoretisch abgeleitet, dass größenabhängige Quanteneffekte in Nanopartikeln auftreten können. Zu dieser Zeit schien es jedoch praktisch unmöglich, Materialien auf Nanoebene zu formen. Daher glaubten nur wenige, dass dieses Wissen jemals in der Praxis umgesetzt werden könnte.
Die diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger waren Pioniere bei der Umsetzung dieses theoretischen Konzepts in die Realität. In den frühen 1980er Jahren gelang es Alexei Ekimov erstmals, größenabhängige Quanteneffekte in farbigem Glas zu erzeugen. Die Farbe stammte von Nanopartikeln aus Kupferchlorid, und Ekimov konnte nachweisen, dass die Partikelgröße diese Farbänderung durch Quanteneffekte verursachte. Einige Jahre später gelang es Louis Brus als weltweit erstem Wissenschaftler, größenabhängige Quanteneffekte in freischwebenden Partikeln aus Cadmiumsulfid nachzuweisen.
Im Jahr 1993 revolutionierte Moungi Bawendi schließlich die Herstellungsmethoden von Quantenpunkten und verbesserte deren Qualität erheblich. Dies erwies sich als entscheidende Voraussetzung für deren praktische Anwendung.
Quantenpunkte kommen heute in verschiedenen Bereichen zum Einsatz. Sie beleuchten Computermonitore und Fernsehbildschirme, die auf der QLED-Technologie basieren. Zudem werden sie von Biochemikern und Ärzten verwendet, um biologisches Gewebe zu visualisieren, und von Chemikern, um chemische Reaktionen zu katalysieren. Weitere wichtige Anwendungen werden für die nahe Zukunft erwartet.
Weitere detaillierte Informationen:
Die diesjährigen Chemie-Nobelpreisträger waren Pioniere bei der Umsetzung dieses theoretischen Konzepts in die Realität. In den frühen 1980er Jahren gelang es Alexei Ekimov erstmals, größenabhängige Quanteneffekte in farbigem Glas zu erzeugen. Die Farbe stammte von Nanopartikeln aus Kupferchlorid, und Ekimov konnte nachweisen, dass die Partikelgröße diese Farbänderung durch Quanteneffekte verursachte. Einige Jahre später gelang es Louis Brus als weltweit erstem Wissenschaftler, größenabhängige Quanteneffekte in freischwebenden Partikeln aus Cadmiumsulfid nachzuweisen.
Im Jahr 1993 revolutionierte Moungi Bawendi schließlich die Herstellungsmethoden von Quantenpunkten und verbesserte deren Qualität erheblich. Dies erwies sich als entscheidende Voraussetzung für deren praktische Anwendung.
Quantenpunkte kommen heute in verschiedenen Bereichen zum Einsatz. Sie beleuchten Computermonitore und Fernsehbildschirme, die auf der QLED-Technologie basieren. Zudem werden sie von Biochemikern und Ärzten verwendet, um biologisches Gewebe zu visualisieren, und von Chemikern, um chemische Reaktionen zu katalysieren. Weitere wichtige Anwendungen werden für die nahe Zukunft erwartet.
Weitere detaillierte Informationen:
- Scientifc Background to the Nobel Prize in Chemistry 2023 QUANTUM DOTS – SEEDS OF NANOSCIENCE The Nobel Committee for Chemistry (hier).
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Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
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Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
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