Нобелевский комитет по химии объявил лауреатами премии 2026 года ученых из Франции и Японии — Анри Кагана и Кэнсо Соаи. Своего высокого признания исследователи добились благодаря разработке методов контроля химических процессов, позволяющих управлять возникновением гомохиральности. По мнению экспертов, их работа дает ключ к пониманию фундаментального асимметричного устройства живой материи.
Феномен гомохиральности, согласно пояснениям биохимика, генетика и микробиолога Игоря Никулина, представляет собой уникальную особенность биологических систем, которые используют лишь одну «руку» молекул, игнорируя их зеркальные двойники. Заведующий кафедрой физической химии МФТИ Денис Винник поясняет, что такие пары молекул, называемые энантиомерами, идентичны по составу, но несовместны в пространстве. Простейшая аналогия — человеческие руки: левая перчатка не наденется на правую. В химии выделяют L-форму (левую) и D-форму (правую). Примером служит молекула карвона: один ее вариант обладает ароматом мяты, в то время как его зеркальный близнец пахнет тмином, так как наши рецепторы четко различают их пространственную конфигурацию.
Долгое время ученые сталкивались с проблемой: лабораторный синтез аминокислот приводил к получению равных долей обеих форм (50 на 50). При этом сама природа Земли сделала выбор в пользу исключительно левых форм, что остается одной из главных загадок биологического происхождения жизни.
Научный прорыв Кагана и Соаи заключался в попытке искусственно добиться получения только одного нужного энактиомера, что критически важно для медицины. Путь к этому успеху начался в 1986 году, когда Анри Каган продемонстрировал возможность увеличения доли конкретной зеркальной формы в ходе реакции. Позже, в 2003 году, Кэнсо Соаи удалось реализовать практический метод выведения чистого энантиомера. Денис Винник подчеркивает, что этот процесс основан на асимметричном автокатализе: даже мизерное начальное превосходство одной формы в ходе последовательных циклов усиливается до невероятной чистоты — более 99,5%. Это доказало, что асимметрия может самопроизвольно нарастать в чисто химической системе без вмешательства биологических факторов.
Хотя это открытие не приведет к мгновенному появлению новых лекарств, так как метод Соаи пока применим лишь к ограниченному числу соединений, его значение для промышленной химии огромно. Игорь Никулин отмечает, что понимание хиральности является фундаментом для производства максимально безопасных препаратов.
Главная опасность использования «неправильной» формы молекулы подтверждается трагическим историческим примером с талидомидом. Это немецкое снотворное, появившееся в 1950-х годах, использовалось для борьбы с токсикозом у беременных. Выяснилось, что одна зеркальная форма препарата помогала женщинам, но его «зеркальный» двойник становился причиной тяжелейших врожденных патологий у плода. Эта катастрофа вынудила мир ужесточить контроль: в Великобритании в 1968 году был принят закон о лекарствах и созданы специальные надзорные ведомства.
Поскольку рецепторы в организме человека работают по принципу «ключа к замку», любая неверная конфигурация молекулы может либо оказаться бесполезной, либо вызвать опасные побочные эффекты. Таким образом, фундаментальное знание о гомохиральности, за которое награждены Каган и Соаи, позволяет современной фармацевтике создавать более точные и предсказуемые лекарственные средства.
