"Jag är väldigt glad att hon fick priset"
– Hon var här i Uppsala för ett symposium och jag tog ut henne på middag med några kollegor. Det var tänkt att jag ska besöka henne i Los Angeles i november, men jag antar att hon kommer att vara rätt upptagen framöver. Hon är jättetrevlig och jag är väldigt glad att hon fick priset! säger Lynn Kamerlin.
– Frances Arnold är en pionjär inom detta forskningsområde, både när det gäller metodutveckling, och när det gäller applikationer på väldigt svårarbetade system. Det som är väldigt spännande för mig som beräkningskemist är att hon också gjort oerhört fint arbete när det gäller att applicera maskininlärning på proteinutveckling.
– Hon har en otrolig förmåga att veta vad som är nytt och viktigt och att vara först (och bäst) på att implementera den kunskapen.
Riktad evolution har lett till en revolution inom biokatalys, då man behöver inte veta så mycket om enzymets mekanism och andra egenskaper, utan kan släppa enzymerna loss och låta evolutionen göra arbetet. Lynn Kamerlin understryker att det är en grovt förenklad beskrivning.
Claes Gustafsson, ordförande i Nobelkommittén för kemi och professor i medicinsk kemi vid Göteborgs universitet förklarar bakgrunden till årets pris:
Hur har ni resonerat för att det skulle bli just de här tre personerna?
– Det är två områden vi belönar som ligger väldigt nära varandra, förenade av temat evolution.
– Den ena delen av priset handlar om att utveckla nya enzymatiska aktiviteter för att kunna katalysera reaktioner vid nya betingelser eller för reaktioner där det inte har funnits några naturligt förekommande enzymer och man har tagit fram helt nya. Det är det Francis Arnold har gjort.
Möjligheten att utveckla nya enzymer har fått väldigt stor industriell betydelse?
– Ja, absolut. Väldigt många av de stora företagen arbetar med att ta fram nya enzymer för att få högre utbyten och en renare produkt. Det är ofta miljövänliga reaktioner som kan utföras under mildare betingelser och i vissa fall ersätta metallkatalysatorer.
– Det har stor betydelse och kommer troligen att få ännu större betydelse i framtiden.
I Frances Arnolds laboratorium har man också utvecklat enzymer som omvandlar enkla sockerarter till isobutanol, en plattformskemikalie för biobränslen och miljövänlig plast.
– Intrycket är att det snarast är fantasin som sätter gränser för hur den här teknologin kan utnyttjas.
Det första enzymet Frances Arnold jobbade med var subtilisin, ett proteas, som kan bryta ned mjölkproteinet kasein. Hon använde riktad evolution och fick slutligen fram en version av enzymet som är 256 gånger effektivare.
– Det är verkligen väldigt användbara kemiska verktyg.
Den andra delen av priset, fagdisplay, är en teknik för att ta fram olika typer av bindare, bland annat antikroppar, men också peptider och proteiner.
Tekniken utvecklades av George Smith. Gregory Winter tog tekniken och använde den för att framställa antikroppar med riktad evolution.
– Han uttryckte delar av antikroppen, den antigenbindande delen, den yttersta toppen på antikroppsarmarna och skapade hela bibliotek med mängder av sådana. Ur biblioteken kan man selektera fram antikroppar med vissa egenskaper och göra en ny runda med mutationer. Det blir som evolution och till slut får man fram väldigt bra antikroppar.
Fagdisplay används idag för att ta fram en rad av de viktigaste antikroppsläkemedlen. Sir Gregory Winter har grundat tre bioteknikföretag baserade på sina upptäckter: Cambridge Antibody Technology 1989 ( köptes av AstraZeneca), Domantis 2000 (köpt av GSK) och Bicycle Therapeutics 2009.
Den snabba utvecklingen av de moderna biologiska läkemedlen hade inte varit möjlig utan fagdisplay som dessutom är en in vitro-metod som får fram humana antikroppar. De tidigare försöken med antikroppar från djur var inte lyckade.
– Dessutom tillåter tekniken att man kan spela med olika kinetiska parametrar, som hur länge de ska binda. Du kan manipulera dem på en helt annan kemisk nivå.
Att kemipriset handlar om kemi råder det enligt Claes Gustafsson inget tvivel om.
– När vi pratar om priset blir det väldigt mycket om tillämpningarna där en viktig och för mänskligheten nyttig del är inom medicinen och nya läkemedel. Men när vi utreder priset tittar vi väldigt mycket på den konceptuella höjden och hur det har förändrat kemisters sätt att arbeta.
Att upptäckter som belönas med Nobelpris ska vara till nytta för mänskligheten är viktigt även om det kan finnas undantag, t ex de molekylära maskinerna som fick priset 2016.
– Det är upptäckter som öppnar upp för helt ny forskning som vi tror kommer att få enorm betydelse för mänskligheten på längre sikt.
– Men finns det möjlighet att lyfta fram nyttigheten så vill vi göra det, men det är kemin som är grunden och utgångspunkten!
– Det är ju bra också för en allmänhet som kanske är van att tänka på kemi i andra, mindre positiva sammanhang.
– Att svåra inflammatoriska tarmsjukdomar kan lindras på grund av att någon har suttit och laborerat med en bakteriofag och funderat på hur man ska kunna koppla gener och proteiner till varandra är ju en häftig resa, säger Claes Gustafsson.
