Проф. Мортен Мелдал е истинска рок звездата на датската химия със своите ръчно изработени китари и нестандартен творчески дух. Светът обаче го познава като бащата на така наречената „клик-химията“. За това откритие той беше удостоен с Нобелова награда по химия през 2022 г. Намерил е начинът, по който две молекули да се „разпознаят“ в разтвора и да се свържат мигновено. Както той самият казва: „Щракват“ се като Лего или велкро.
С това „молекулярно лепило“ много бързо могат да се направят нови лекарства, без седмици лабораторни реакции и пречистване.
Неслучайно за две десетилетия „клик-химията“ завладя света. Тя се ползва от медицината, фармацията, екологията, биологията и генетиката... на практика се прилага навсякъде, където молекулите просто трябва да се свържат за един миг в дадено съединение.
Разкрива ни, че работи и дори вече се провеждат клинични изпитвания на медикамент, който може селективно да унищожава раковата клетка.
– Как обяснявате „клик-химията“ на хората?
– „Клик-химията“ може да бъде обяснена на различни нива в зависимост от аудиторията. Ако са студенти, обикновено включвам всичките им познания по химия в обяснението си. Но ако е за широка публика, бих я сравнил с явления от ежедневието ни, като например „Лего“ или велкро.
При Велкрото две части се разпознават и се свързват една с друга, без да залепват за нищо друго.
Точно така работи и „клик-химията“ – тя ви позволява да правите химия като в „отделна вселена“, изолирана от всички останали химични процеси, които протичат паралелно. Това означава, че можете без проблем да комбинирате функционални молекули, като използвате клик реакциите.
– Всъщност колко близо сме до създаването на лекарство, което може селективно да унищожава раковата клетка например?
– Много близо. В момента се провеждат клинични изпитвания. В този случай не става въпрос за клик реакция, катализирана от мед. Когато работите с биологични системи, не можете да използвате архетипната клик реакция. Вместо това се използва така наречената TCO реакция – реакция на Дийлс- Алдер между трансциклооктен и тетразин.
Така можем да свържем един от двата клик компонента с цитотоксичен агент. Първо маркираме раковите клетки с единия реагент, а след това инжектираме другия реагент, към който е прикрепено цитотоксичното вещество. Той се „щраква“, „кликва“ върху маркировката на раковата клетка и освобождава цитотоксичните агенти директно в нея.
Това вече е в клинични изпитвания, а съществуват и много други опции. Ние комбинираме функционални молекули чрез клик реакция, но понякога я използваме не за самото лечение на рака, а просто за изграждането на молекулата. Така се получават триазолни връзки – продукт на клик реакцията. Свързвате молекулите чрез малък триазол, като тези молекули могат да имат различни функции.
Например: едната може да разпознава раковата клетка, втората може да бъде пептид, който прониква в клетката, който вкарва лекарството в клетката, а третата може да бъде молекула „убиец“, която се освобождава вътре в самата клетка.
– На какъв етап са тези клинични изпитвания?
– Трябва да се провери. Има компания, която провежда самите изпитвания. Дали ще получим лекарство от това... знаете, обикновено от започването на проект в медицинската химия до готовия продукт може да минат до 20 години.
– Тоест мечтата Ви да лекувате рака като всяко друго заболяване се сбъдна?
– Да, може да се каже, но аз работя основно върху разработването на нови методи в химията. Избрах да работя върху рака, защото така мога да демонстрирам методологиите, които разработваме. Работим върху рак, вирусни заболявания, Алцхаймер.
Опитваме се да блокираме развитието на Алцхаймер и сега ще видим дали това работи в реалния живот. Можем да го направим in vitro в малки тестове в лабораторията, но въпросът е можем ли да го постигнем при животни и т.н.
– Но защо се фокусирате върху рака и Алцхаймер?
– Защото това са две от основните социално значими заболявания, които се разпространяват все повече, тъй като обществото ни застарява. В крайна сметка човек трябва да умре от нещо – днес хората умират или от сърдечносъдови заболявания, или от рак.
– А как клик химията може да бъде полезна на хората, освен при рака и Алцхаймер?
– Синтезът на много лекарства се улеснява чрез използването на клик реакция в определен етап, защото тя е истинска „зелена“ реакция.
Има много добра атомна ефективност (atom economy) – всички атоми от изходния материал се озовават в крайния продукт. Освен това е екологична реакция.
Може да се провежда във всякакви разтворители, включително във вода. Ако имате две сложни части на една молекула, които просто искате да „залепите“ една за друга, клик реакцията е отлична за това. В момента има голям брой кандидати за лекарства в процес на клинични изпитвания.
– Преди известно време говорих с нобелиста Зюдхоф за ИИ и мозъка и какво е бъдещето на човечеството. Вие какво мислите за ИИ?
– Изкуственият интелект не е интелигентен. Когато се появиха компютрите, хората се притесняваха, че те ще съсипят живота ни; когато се появиха всички тези помощни инструменти, когато се появи интернет – хората пак бяха притеснени. Така че е съвсем нормално да се тревожим за нови неща, но мисля, че трябва да гледаме на ИИ просто като на поредния инструмент в кутията с инструменти.
Той в никакъв случай не е интелигентен, докато не придобие истинско съзнание – нещо, което се постига изключително трудно. Мисля, че ще трябва напълно да преструктурираме начина, по който създаваме компютърните чипове, за да получим съзнателни машини.
– С други думи – по какъв начин ИИ не може да ви замени?
– В човешкия мозък има много „скачащи“ асоциации. Предимството му е, че може да бъде едновременно разсеян и концентриран. Можете да фокусирате вниманието си навътре или навън и да прескачате между всичките си натрупани знания и образи, съхранени в главата ви. Всъщност, ако погледнете назад към живота си, бихте могли да си спомните почти всяка секунда от него, ако наистина се постараете. Можете да живеете в тези образи в главата си, съхранявани още от детството.
При компютъра, разбира се, не е така – той е много стриктен. Сега гледаме този образ, после онзи... докато в човешкия мозък всичко е по-дифузно (размито), защото дейностите някак се застъпват. Мозъкът работи по този начин.
Той е като мрежа – всяка мозъчна клетка е част от много различни неща, включително множество спомени, образи и т.н.
Та това е огромната разлика между компютъра и мозъка. И докато не създадем компютър, който работи като мозъка, няма да имаме „електронен мозък“.
– Вие казвате, че всичко в света е химия… Но какво е бъдещето на химията?
– Химията е и решението на проблемите ни. Според мен тя е толкова важна, защото тя е всичко. Тя е слушалките, които носите, тя е дрехите ви, тя е носът ви.
Тя е всичко. А това означава, че трябва да учим децата на химия още от първи клас, а не да започваме в осми, защото била „трудна“ или нещо подобно. Трябва да започнем, като просто показваме триизмерния свят на химията на децата от самото начало. И защо е важно това? Важно е всеки да го разбира.
Не само специалистите, не само химиците в университета, но и пекарят, зидарите, хората, работещи с бетон, или тези, които се занимават с глобалното затопляне. Трябва да се разбира как водата се изпарява заради нагрятата земя – как се изпарява много по-бързо при екватора, издига се по-високо заради топлината, отива далеч и след това се изсипва в огромни количества.
Разбирането на това как се държи водата при повишени температури е от решаващо значение, за да разберем пред какво всъщност ще се изправим след няколко години. Пред Земя, на която може дори да настъпи нова ледникова епоха от север, разширяващи се пустинни пояси в средата и съвсем малко места, където реално можем да живеем.
Говорим за огромни катастрофи, които ни очакват в бъдеще, ако не направим нещо наистина радикално още сега. Още преди месец трябваше да го направим. Ето защо искам хората да разбират от химия. Също и как можем да трансформираме начина, по който произвеждаме и използваме енергия, защото сегашният ни модел е напълно неустойчив.
Вместо да работим върху това, ние водим войни по света, за да се справяме с проблемите на намаляващите ресурси. Хората днес страдат не само по политически причини, но и защото ресурсите стават оскъдни, а условията се влошават заради глобалното затопляне.
– Понеже споменахте това... какво мислите за глобалната ситуация? Всички тези войни, всички тези конфликти?
– Мисля, че е детинско. Проблемите, пред които сме изправени и за които току- що говорихме, са много, много по-сериозни от нещата, които правим в момента. Финансовите инструменти в света фактически се провалиха, защото не могат да се справят с видовете предизвикателства, пред които сме изправени сега.
Финансовите механизми не могат да се справят, а и демокрацията трудно се справя с неща, които са далеч в бъдещето. И това е проблем. Истински проблем, защото демокрацията е единственият добър начин за управление на хората. Един-единствен човек не може да притежава толкова „божествен“ ум, че да се погрижи за всички.
Когато имаш един-единствен човек като всемогъщ лидер, всичко винаги завършва с корупция и проблеми. Ето защо автокрациите по света в даден момент ще се провалят – нещата просто стават все по-зле и по-зле. В някакъв момент хората реално ще започнат да протестират. Така че отново ще има промени по света.
И преди е имало революции, ще има и пак.
– Разбирам. Но къде е мястото на науката в целия този геополитически пейзаж?
– При автокрациите науката бива заглушавана. Това е едно от първите неща, които те правят, защото науката всъщност не им помага при вземането на краткосрочни решения.
Науката обикновено е права за нещата и поставя дългосрочни условия пред политиците, с които те не са съгласни, когато са всемогъщи автократи. Много по-добре е при демокрацията, където се вземат дългосрочни решения и се правят компромиси, които вземат предвид всички интереси. Ето защо е толкова важно Европа да остане на пътя на демокрацията.
– Очаквахте ли, че ще получите Нобел?
– Изобщо не очаквах. Наистина не го очаквах и бях много изненадан, когато ми се обадиха от Стокхолм. Седях и правех видеа за студентите, когато изведнъж получих телефонно обаждане... Не, наистина нямах представа, че ще се обадят, така че просто вдигнах. Човек остава много изненадан, когато чуе такова съобщение.
– Вие обичате музиката и сте фен на рока. Вярно ли е?
– Свирех в група, докато не получих Нобеловата награда, но с тази група вече... просто не е възможно. Нямам време за това. За съжаление, защото много го обичам. Също така сам си правя инструментите.
– Имате ли съвет към младите хора в науката, а и въобще към младото поколение?
– Да, мисля, че е важно да правите това, което смятате за правилно, и да се придържате към верния път. Нека имате етични съображения зад това, което правите, и се стремете към тях, а не към парите, защото парите няма да ви осигурят добра кариера. Не ставайте учени с идеята да спечелите Нобелова награда, защото това не е важното.
Важното е да се потопите в мислите около науката и проектите, които искате да реализирате – предизвикателствата, които искате да решите. Работете върху предизвикателства, които са важни за решаването на световните проблеми. Именно там ще намерите удовлетворение в живота си – в това да помагате за решаването на тези проблеми. Защото човешките същества сме... ние сме социални същества. Ние сме свързани в смисъл, че работим заедно и всичките ни успехи всъщност са резултат от сътрудничеството между хората, а не от конкуренцията.
