ถอดสูตร โนเบลสาขาเคมี 2022 เมื่อปฏิกิริยาเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โทโกนัล ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเคมี

รางวัล โนเบลสาขาเคมี 2022 ประกาศไปเมื่อช่วงเย็นของวันที่ 5 ตุลาคม 2565 ตามเวลาประเทศไทยที่มอบให้แก่นักเคมี 3 คน ได้แก่ ศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิ (Prof. Carolyn R. Bertozzi) จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สหรัฐอเมริกา ศาสตราจารย์มอร์เทน เมลเดิล (Prof. Morten Meldal) จากเดนมาร์ก และ ศาสตราจารย์ เค. บาร์รี ชาร์ปเลส (Prof. K. Barry Sharpless) จาก Scripps Research Institute สหรัฐอเมริกา โดยทางโนเบลให้คำนิยมผลงานของพวกเขาว่า “for the development of click chemistry and bioorthogonal chemistry” หรือ การพัฒนาปฏิกิริยาเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โทโกนัล ซึ่งอาจจะเป็นคำที่ไม่คุ้นหูนักสำหรับผู้ที่ไม่ได้อยู่ในวงการวิทยาศาสตร์ด้านเคมี แต่วันนี้ผู้เขียนจะมาเล่าให้ฟังในภาษาที่จะเข้าใจได้ง่ายสำหรับคนที่ไม่ได้เรียนในสายวิทยาศาสตร์ก็อ่านเพลินๆ และเข้าใจถึงความสำคัญของได้ว่า ปฏิกิริยาเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โทโกนัล จะเข้ามาเปลี่ยนโลกด้วยเคมีอย่างไร

ปฏิกิริยา “เคมีคลิก” คืออะไร

รางวัล โนเบลสาขาเคมี 2022 ก็ไม่ได้พลิกความคาดหมายของผู้ที่อยู่ในวงการมากนัก (ผู้เขียนเองได้คาดเดาไว้ว่าเรื่องนี้น่าจะได้รับรางวัลตั้งแต่ปีที่แล้วในบทความ 4 นักวิทยาศาสตร์ตัวเต็ง ใครจะคว้ารางวัลโนเบล สาขาเคมี ประจำปี 2021) เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีที่ทั้งสามได้พัฒนาขึ้นทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเชื่อมต่อชิ้นส่วนต่าง ๆ ของโมเลกุลเข้าด้วยกันอย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพสูง โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อน หรือต้องใช้นักเคมีที่มีความเชี่ยวชาญด้านสังเคราะห์ ใคร ๆ ก็สามารถทำได้ ขอเพียงแต่มีตัวอะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อที่จะทำให้โมเลกุลสองชิ้นมาประกอบกันอย่างลงล็อกพอดี (นึกถึงหัวเข็มขัดหรือสายคล้องกระเป๋าแบบตัวล็อกก้ามปูที่เมื่อเสียบติดกันแล้วมีเสียงดัง “คลิก” ดังรูปที่แสดงด้านล่างนี้) ซึ่งวิธีการดังกล่าวก่อให้เกิดผลกระทบมากมายต่อวงการวิจัยอย่างใหญ่หลวง ทั้งในด้านวัสดุศาสตร์ การพัฒนายาใหม่ ๆ ซึ่งอาจสังเคราะห์ยากทำให้มีราคาแพง การตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ และอื่นๆ อีกมากมาย

ปฏิกิริยาหนึ่งที่มีศักยภาพในการนำมาใช้เชื่อมต่อชิ้นส่วนของโมเลกุลที่หลากหลายเข้าด้วยกัน ก็คือปฏิกิริยาเกิดวงแหวนจากการประกอบตัวกันของหมู่ฟังก์ชัน (กลุ่มอะตอมที่มีการจัดเรียงโครงสร้างและแสดงสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว) สองชนิดที่เรียกว่า หมู่แอลไคน์ และหมู่เอไซด์ โดยหมู่ฟังก์ชันทั้งสองนี้สามารถประกอบตัวกลายเป็นวงแหวนห้าเหลี่ยมที่มีอะตอมของไนโตรเจน 3 อะตอมติดกันอยู่ในวง (มาจากหมู่เอไซด์) และที่เหลือเป็นคาร์บอนอีก 2 อะตอม (มาจากหมู่แอลไคน์) ปฏิกิริยานี้เป็นที่รู้จักกันมากว่าร้อยปีแล้ว แต่ถูกลืมไปนานเนื่องจากข้อจำกัดว่าต้องใช้สภาวะที่รุนแรงในการบังคับให้เกิดปฏิกิริยา และให้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของผสมหลายชนิด ยากที่จะทำให้ได้สารบริสุทธิ์

จนกระทั่ง ศาสตราจารย์มอร์เทน เมลเดิล และ ศาสตราจารย์ เค. บาร์รี ชาร์ปเลส ได้ค้นพบในช่วงเวลาไล่เลี่ยกันประมาณช่วง ค.ศ. 2000 ว่าไอออนของโลหะทองแดงสามารถเร่งปฏิกิริยานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง  จุดเด่นของปฏิกิริยานี้คือสามารถเกิดได้อย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ ไม่เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่ต้องการอื่นๆ ซึ่งแตกต่างจากปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ที่เป็นที่รู้จักกันในยุคนั้น  อีกทั้งปฏิกิริยาดังกล่าวยังแสดงความเลือกจำเพาะสูงมาก กล่าวคือจะต้องมีองค์ประกอบทั้งสาม (ได้แก่หมู่แอลไคน์ หมู่เอไซด์และไอออนของโลหะทองแดง) อยู่ด้วยกันเท่านั้นถึงจะเกิดปฏิกิริยาเป็นวงแหวนไตรอะโซล

ดังนั้นหมู่แอลไคน์และหมู่เอไซด์จึงเปรียบเสมือนเป็นตัวอะแดปเตอร์ที่พร้อมจะล็อกเข้ากันพอดีขอเพียงแต่ให้หมู่ทั้งสองมาอยู่ใกล้กันโดยมีไอออนของโลหะทองแดงอยู่ด้วย นอกจากนี้วงแหวนไตรอะโซลที่เกิดขึ้นยังมีความเสถียรมาก กล่าวคือไม่หลุดหรือถูกทำลายให้ขาดออกจากกันได้โดยง่าย มันจึงเป็นตัวเชื่อมต่อที่แข็งแรงมาก โดยทีมของศาสตราจารย์ เค. บาร์รี ชาร์ปเลส ได้สร้างคำว่า เคมีคลิก (click chemistry) ขึ้นมา เพื่อใช้บ่งชี้ปฏิกิริยาที่เกิดง่าย เชื่อถือได้ เปรียบเสมือนกับการเสียบหัวเข็มขัดดังคลิกที่กล่าวไว้แล้วข้างต้น  แม้ว่าในปัจจุบันจะมีปฏิกิริยาเคมีระหว่างหมู่ฟังก์ชันคู่อื่นๆ ที่มีคุณสมบัติแบบเดียวกันนี้อีกมากมาย แต่เมื่อพูดถึงเคมีคลิก โดยทั่วไปก็จะเป็นที่เข้าใจกันว่าหมายถึงการเกิดวงแหวนไตรอะโซลจากปฏิกิริยาระหว่างแอลไคน์และเอไซด์นี้เอง

ประโยชน์ของปฏิกิริยาเคมีคลิกในชีวิตประจำวัน

เคมีคลิก ทำให้นักเคมีสามารถเชื่อมต่อชิ้นส่วนของโมเลกุล ไม่ว่าจะขนาดเล็ก ใหญ่ หรือซับซ้อนมากๆ เช่นโปรตีนดีเอ็นเอ หรือแม้แต่เซลล์ของสิ่งมีชีวิตก็สามารถเชื่อมต่อเข้าด้วยกันอย่างมีประสิทธิภาพสูง ขอแต่เพียงชิ้นส่วนชิ้นหนึ่งจะต้องมี หมู่แอลไคน์ ต่ออยู่ และอีกชิ้นจะต้องมี หมู่เอไซด์ ต่ออยู่ รวมทั้งมีไอออนของโลหะทองแดงอยู่ด้วยในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น  กระบวนการดังกล่าวจึงได้รับความนิยมและถูกนำไปประยุกต์ใช้งานอย่างแพร่หลายในช่วงเวลา 2 ทศวรรษที่ผ่านมา โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการใช้เชื่อมต่อชิ้นส่วนของโมเลกุลสองชิ้นเข้าด้วยกัน เช่น การสร้างวัสดุใหม่ๆ ที่ต้องการชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่แตกต่างกันมาเชื่อมต่อกัน การตรึงโมเลกุลที่เป็นตัวตรวจวัดลงไปบนพื้นผิววัสดุเพื่อพัฒนาเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดทางชีวภาพ (biosensor) การติดฉลากเซลล์หรือองค์ประกอบภายในเซลล์ด้วยฉลากเรืองแสงเพื่อการติดตามด้วยเทคนิคการตรวจวัดการเรืองแสง การติดตัวยารักษามะเร็งที่เปรียบเสมือนกระสุนเข้าไปกับแอนติบอดีที่ทำหน้าที่เสมือนตัวนำวิถี เพื่อนำส่งยาเคมีบำบัดไปยังเซลล์มะเร็งที่เป็นเป้าหมายอย่างจำเพาะโดยไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์ปรกติ และอื่น ๆ อีกมากมาย  ยิ่งไปกว่านั้นยังได้มีการค้นพบว่า ปฏิกิริยาเกิดวงไตรอะโซลดังกล่าวสามารถเกิดได้แม้แต่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของสิ่งที่เรียกว่า เคมีไบโอออร์โทโกนัล (bioorthogonal chemistry) อันเป็นงานส่วนที่ศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิเป็นผู้บุกเบิกและพัฒนาต่อยอดในเวลาต่อมา

แต่ก่อนจะเล่าเกี่ยวกับเคมีไบโอออร์โทโกนัล เรามีเกร็ดเล็กน้อยเพิ่มเติมเกี่ยวกับศาสตราจารย์ เค. บาร์รี ชาร์ปเลส ว่าเป็นบุคคลที่สองในประวัติศาสตร์ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีถึงสองครั้ง โดยท่านได้รับรางวัลโนเบลครั้งแรกใน ค.ศ. 2001 ร่วมกับ วิลเลียม โนวลส์ (William Knowles) จากสหรัฐอเมริกา และศาสตราจารย์ เรียวจิ โนโยริ (Ryōji Noyori) จากญี่ปุ่น เกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาแบบอสมมาตร ที่เป็นที่รู้จักในชื่อของปฏิกิริยา Sharpless dihydroxylation และ Sharpless epoxidation ซึ่งได้มีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการสังเคราะห์สารเคมี รวมทั้งการผลิตยา ก่อนหน้าชาร์ปเลสมีนักวิทยาศาสตร์อีกเพียงท่านเดียวที่ได้รางวัลโนเบลสาขาเคมีสองครั้งคือ เฟรเดริก แซงเกอร์ (Frederick Sanger) ผู้ล่วงลับ โดยเป็นผลงานเกี่ยวกับวิธีการอ่านลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนและลำดับเบสของดีเอ็นเอ ใน ค.ศ. 1958 และ 1980 ตามลำดับ

จากเคมีคลิกสู่การพัฒนาเคมีไบโอออร์โทโกนัล

หลังจากการค้นพบปฏิกิริยาเคมีคลิกที่ได้เล่าไปก่อนหน้านี้ ซึ่งจะใช้ไอออนของโลหะทองแดงในการเร่งปฏิกิริยา และสามารถเกิดได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงโดยไม่เกิดผลิตภัณฑ์ข้างเคียง แต่ส่วนใหญ่จะเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในหลอดทดลอง (นอกร่างกายหรือเซลล์ของสิ่งมีชีวิต) ในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน มีเหตุการณ์สำคัญที่เกี่ยวเนื่องกันในปี ค.ศ. 2000 ขณะที่ ศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิ ยังเป็นอาจารย์รุ่นใหม่ไฟแรงอยู่ที่ยูซีเบิร์กลีย์ (University of California at Berkeley) สหรัฐอเมริกา (ก่อนที่จะย้ายมาทำงานที่สแตนฟอร์ดเมื่อ ค.ศ. 2015) เธอมีความสนใจทำวิจัยด้านเคมีอินทรีย์และชีววิทยาของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาโมเลกุลของน้ำตาลที่อยู่บนผิวเซลล์ จึงได้พยายามหาเทคนิคทางเคมีที่จะช่วยติดฉลาก (label) โมเลกุลน้ำตาลให้สามารถเปล่งแสงเมื่อถูกกระตุ้นเพื่อให้สามารถติดตามได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเรืองแสง เธอได้เริ่มทำการทดลองโดยใช้ปฏิกิริยาที่เรียกว่าชเทาดิงเงอร์ไลเกชัน (Staudinger ligation) ในการติดฉลากโมเลกุลน้ำตาลบนผิวของเซลล์สิ่งมีชีวิต (แนวคิดดังแสดงในรูปที่ 1)

แต่ปฏิกิริยานี้ก็ยังมีข้อจำกัดด้วยอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ช้ามาก  เบิร์ตทอซซิจึงพยายามพัฒนาปฏิกิริยาใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในเซลล์หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งจะต้องมีสมบัติคือสามารถทำได้ในน้ำหรือน้ำเกลือที่ควบคุมพีเอช (บัฟเฟอร์) (ปรกติปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ส่วนมากจะต้องอาศัยตัวทำละลายอินทรีย์เป็นหลัก) เกิดได้อย่างรวดเร็วและความจำเพาะสูง ไม่เกิดผลิตภัณฑ์หรือผลข้างเคียงที่จะไปรบกวนการทำงานของสิ่งมีชีวิต และไม่เป็นพิษต่อเซลล์  ในเวลาต่อมาไม่นาน เบิร์ตทอซซิได้เล็งเห็นว่าปฏิกิริยาเคมีคลิกที่ชาร์ปเลสและเมลเดิล เพิ่งพัฒนาขึ้นมาน่าจะมีความเป็นไปได้สูงที่จะนำมาใช้ในสิ่งมีชีวิต เนื่องด้วยสมบัติต่างๆ ที่ได้กล่าวไป แต่ปฏิกิริยาดังกล่าวยังคงมีข้อจำกัดที่สำคัญประการหนึ่งที่ทำให้มันไม่เหมาะกับการนำมาใช้ในสิ่งมีชีวิต คือ ความจำเป็นต้องอาศัยโลหะทองแดงซึ่งแสดงความเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

จากการศึกษาวิจัยอย่างไม่ย่อท้อของ เบิร์ตทอซซิ เพื่อค้นหาปฏิกิริยาเคมีคลิกแบบใหม่ โดยที่ไม่ต้องใช้โลหะทองแดงเป็นตัวเร่ง และก็ประสบความสำเร็จในเวลาอันรวดเร็ว โดยในปี ค.ศ. 2003 จึงได้ถือกำเนิดปฏิกิริยาเคมีคลิกแบบที่ไม่ต้องใช้โลหะทองแดง (copper-free click chemistry) ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก โดยอาศัยหลักการว่าหากบีบหมู่แอลไคน์อยู่ในวงแหวนไซโคลออกไทน์ ซึ่งเป็นวงแหวนมีขนาดเล็กจะทำให้หมู่แอลไคน์มีความเครียดสูง พร้อมที่จะระเบิดออก เพื่อสร้างพันธะกับหมู่เอไซด์ กลายเป็นวงแหวนไตรอะโซลได้โดยไม่จำเป็นต้องมีโลหะทองแดงเป็นตัวเร่ง (แนวคิดดังแสดงในรูปที่ 2 และรูปที่ 3)  สมบัติเด่นของปฏิกิริยาคลิกแบบใหม่นี้คือไม่เป็นพิษต่อเซลล์สิ่งมีชีวิต และมีอัตราเร็วมากกว่าชเทาดิงเงอร์ไลเกชันหลายสิบเท่า  

จากความสำเร็จนี้ เบิร์ตทอซซิจึงได้ตั้งชื่อปฏิกิริยาเคมีแบบนี้ว่า เคมีไบโอออร์โทโกนัล (bioorthogonal chemistry) ปฏิกิริยานี้ถือได้ว่าเป็นปฏิกิริยาแรกที่ถูกนำมาใช้ได้ดีในสิ่งมีชีวิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปัจจุบันได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางในเซลล์ และในสัตว์ทดลองหลายชนิด เช่น หนูและปลาม้าลาย  นอกจากนี้ในเวลาต่อมามีนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกได้ค้นพบปฏิกิริยาใหม่ๆ สามารถใช้เชื่อมต่อโมเลกุลต่าง ๆ โดยไม่รบกวนกับระบบอื่น ๆ ทางชีวภาพ อีกเป็นจำนวนมาก ซึ่งมีชื่อเรียกรวม ๆ ว่า เคมีไบโอออร์โทโกนัล เช่นเดียวกัน

จากจุดเริ่มต้นของ เคมีไบโอออร์โทโกนัล ซึ่งเกิดได้โดยที่ไม่ต้องใช้ไอออนของโลหะทองแดงตั้งแต่ ค.ศ. 2003 เป็นต้นมา ก็มีการประยุกต์ใช้ปฏิกิริยาประเภทนี้อย่างหลากหลาย ทั้งในงานวิจัยของเบิร์ตทอซซิเอง ที่ได้นำปฏิกิริยานี้เป็นเครื่องมือที่สำคัญในการไขปริศนาและกลไกการทำงานของสารชีวโมเลกุล โดยเฉพาะสารประเภทคาร์โบไฮเดรตหรือโมเลกุลน้ำตาลภายในเซลล์และบนผิวเซลล์ ทั้งนี้ก่อนหน้าที่จะมีการคิดค้นเคมีไบโอออร์โทโกนัลมีการศึกษาโมเลกุลน้ำตาลกันน้อยมาก เนื่องจากไม่มีเครื่องมือหรือเทคนิคทางวิทยาศาสตร์ที่จะช่วยให้สามารถดูการทำงานและการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเหล่านี้ในสิ่งมีชีวิตได้ง่ายนัก  นอกจากนี้ยังมีนักวิทยาศาตร์ท่านอื่นได้นำวิธีการนี้ไปประยุกต์ใช้งานในด้านอื่นอีกอย่างกว้างขวาง ดังนั้นจึงถือได้ว่าเคมีไบโอออร์โทโกนัลเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้เกิดการค้นพบองค์ความรู้ใหม่ ๆ และทำให้เกิดความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพอย่างก้าวกระโดดในเวลา 20 ปีที่ผ่านมา

ศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิ ได้ศึกษาชีววิทยาของน้ำตาล (glycobiology) มาอย่างยาวนานและต่อเนื่อง โดยได้เพิ่มพูนองค์ความรู้ของโรคต่าง ๆ ที่เป็นผลมาจากความผิดปรกติหรือการทำงานที่ผิดปรกติของโมเลกุลน้ำตาลบนผิวเซลล์ อาทิ โรคมะเร็ง โรคข้ออักเสบ โรคติดเชื้ออย่างเช่นวัณโรค  และการค้นพบล่าสุดที่อาจต้องทำให้มีการเขียนบทเรียนทางชีววิทยาเกี่ยวกับสารพันธุกรรมชนิดอาร์เอ็นเอ (RNAs) ใหม่ คือ การค้นพบว่า RNAs บางชนิดในสิ่งมีชีวิตถูกดัดแปลงด้วยโมเลกุลของน้ำตาลเช่นเดียวกันกับสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ อย่างโปรตีนและไขมัน  การค้นพบนี้ก็ได้อาศัยเคมีไบโอออร์โทโกนัลเป็นกุญแจสำคัญ (รูปประกอบรูปที่ 4) (อ่านเพิ่มเติม : ไขปริศนา ชีวโมเลกุล กับการค้นพบอาร์เอ็นเอชนิดใหม่ของโลก glycoRNAs)

นอกจากนี้เบิร์ตทอซซิยังก่อตั้งและร่วมก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพทางไบโอเทคอีกมากมายจากงานวิจัยของตนเอง เช่น ใน ค.ศ. 2008 ได้ก่อตั้งบริษัท Redwood Bioscience เพื่อพัฒนายาต้านมะเร็งประเภทยาโปรตีนชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น  และใน ค.ศ. 2014 ศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิได้ร่วมก่อตั้งบริษัท Enable Biosciences เพื่อพัฒนาชุดตรวจหาเบาหวานประเภทที่ 1 (type-1 diabetes), HIV และโรคอื่นๆ ที่จะสามารถใช้ได้เองที่บ้านในครัวเรือน  

ถัดมาใน ค.ศ. 2015 เธอได้ร่วมก่อตั้งบริษัท Palleon Pharmaceuticals เพื่อคิดค้นยาต้านมะเร็งชนิด glycol-immune checkpoint inhibitors   จากนั้น ค.ศ. 2017 ร่วมก่อตั้งบริษัท InterVenn Biosciences โดยใช้วิธีการทางแมสสเปกโทรเมตรีร่วมกับปัญญาประดิษฐ์ (AI) หรือเทคนิค glycoproteomics ในการหาโปรตีนเป้าหมายใหม่ๆ ของยาต้านมะเร็ง และการคาดการณ์ผลการรักษามะเร็งโดยใช้ยาชนิดต่าง ๆ ในการทดลองระดับคลินิก (clinical trials) รวมถึงการตรวจหารอยโรค โดยเฉพาะโรคมะเร็งรังไข่ และยังมีการร่วมก่อตั้งบริษัทอื่น ๆ อีกหลายบริษัท

จะเห็นได้ว่า ทั้งเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โทโกนัลเป็นจุดเริ่มต้นแนวคิดหรือไอเดียทางวิทยาศาสตร์ ที่ต้องการจะทำอะไรเพื่อช่วยสร้างองค์ความรู้ใหม่ๆ ให้แก่โลก ทำให้เห็นว่า “เคมี” คำนี้นั้นเป็นศาสตร์พื้นฐานที่มีความสำคัญและใกล้ตัวของทุกคน ไม่ใช่สิ่งที่คิดค้นและเก็บไว้ในห้องทดลองทางวิทยาศาสตร์  งานที่ได้รับรางวัลโนเบลอาจไม่จำเป็นต้องซับซ้อนเข้าใจยากเสมอไป ดังเช่นเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โทโกนัลนี้ที่เป็นการค้นพบปฏิกิริยาที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ จึงมีผู้นำไปใช้อย่างกว้างขวาง และก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงอย่างใหญ่หลวงในหลายๆ วงการ และมีส่วนสำคัญยิ่งต่อความก้าวหน้าทางการแพทย์และเทคโนโลยีชีวภาพจวบจนปัจจุบัน

เพราะความรู้ความเข้าใจในกระบวนการทำงานของสิ่งมีชีวิตจนถึงระดับโมเลกุล ทำให้เราสามารถคิดค้นการรักษาโรคต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ดังที่เห็นในเทรนด์ทางด้านการแพทย์ปัจจุบัน ที่มุ่งเน้นการรักษาแบบมุ่งเป้า (targeted therapy) หรือการรักษาแบบเฉพาะบุคคล (personalized medicine) มากยิ่งขึ้น  หรือแม้กระทั่งในสถานการณ์โควิด-19 เองก็ตาม ความรู้ความเข้าใจทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับชีววิทยาก็เข้ามามีบทบาทสำคัญในการพัฒนายาและวัคซีนสำหรับโรคโควิด-19 ได้อย่างรวดเร็ว  ดังคำกล่าวตอนหนึ่งของศาสตราจารย์แครอลีน อาร์. เบิร์ตทอซซิขณะให้สัมภาษณ์ทางโทรศัพท์ เมื่อได้รับแจ้งว่าได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปีนี้ว่า “When the world is in trouble, chemistry comes to the rescue” แปลได้ว่า….

“เมื่อโลกกำลังเผชิญกับปัญหา เคมีจะช่วยกอบกู้ได้”

อ้างอิง

• บทความนี้ดัดแปลงมาจากบทความที่เผยแพร่ในเฟซบุ้ค “ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย” เรื่อง รางวัลโนเบลสาขาเคมี ประจำปี ค.ศ. 2022 “การพัฒนาเคมีคลิกและเคมีไบโอออร์โธโกนัล” วันที่ 5 ตุลาคม 65 (ตอนที่ 1) https://www.facebook.com/photo/?fbid=593396352388737&set=pcb.593397759055263 และวันที่ 6 ตุลาคม 65 (ตอนที่ 2) https://www.facebook.com/photo/?fbid=594065365655169&set=pcb.594066828988356
• https://youtu.be/-Ch3VJhIbH4
• https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Click_chemistry
• https://en.wikipedia.org/wiki/Frederick_Sanger
• wikipedia.org/wiki/Carolyn_R._Bertozzi
• wikipedia.org/wiki/Bioorthogonal_chemistry