جایزه نوبل شیمی 2026 و نقش آن در فهم و تقویت کایرالیته مولکول‏‌ها

بسیاری از مولکول‌ها در دو شکل آینه‌ای وجود دارند که با وجود شباهت ساختاری، بر یکدیگر منطبق نمی‌شوند. این ویژگی، کایرالیته و این دو شکل ‏انانتیومر نامیده می‌شوند که ممکن است در سامانه‌های زیستی رفتارهای متفاوتی داشته باشند. یکی از ویژگی‌های بنیادی شیمی حیات،  هموکایـرال ‏‎(Homochiral)‎‏ ‏‎ ‎بودن است. تمام اسیدهای آمینه در دو شکل آینه‌ای وجود دارند؛ اما تنها یکی از این دو شکل در پروتئین‌های سلول‌های بدن ما ‏یافت می‏شود.‏‎.‎‏ این موضوع درباره مولکول‌های قندی سازنده‎ DNA ‎نیز صدق می‌کند. این مولکول‏ها دو تصویر آینه‌ای متفاوت دارند، اما موجودات ‏زنده تنها از یکی از آن‌ها استفاده می‌کنند‎.‎‏ ‏

اهمیت کایرالیته در داروسازی نیز آشکار است. بسیاری از مولکول‌های دارویی در دو شکل وجود دارند که هرکدام تصویر آینه‌ای دیگری هستند. یکی ‏از این دو شکل اثر درمانی دارد، درحالی‌که شکل دیگر ممکن است عوارض جانبی غیرضروری و گاهی مضر ایجاد کند‎.‎‏ درنتیجه در طراحی و تولید ‏داروها اهمیت زیادی دارد.‏

هنری کاگان که در دانشگاه پاریس-سود‎ (Université Paris-Sud) ‎فعالیت می‌کرد‎ ‎در 1960 دکترای خود را اخذ کرد و یکی از شیمی‌دانانی بود ‏که در اوایل دهه ۱۹۸۰ برای بهبود واکنش‌های نامتقارن تلاش می‌کرد‎.‎‏ اهمیت دستیابی به چنین هدفی در اوایل دهه ۱۹۶۰ و پس از فاجعه دارویی ‏تالیدومید مشخص شده بود. در آن حادثه، هزاران کودک به دلیل نقایص مادرزادی ناشی از مصرف داروی آرام‌بخش تالیدومید آسیب دیدند‎.‎‏ هنگامی ‏که پژوهشگران این اتفاق را بررسی کردند، دریافتند که تصویر آینه‌ای ماده فعال دارو عامل بروز آسیب‌ها بوده است‎.‎

کاگان روش جدیدی برای کنترل واکنش‌های شیمیایی کشف کرد که امکان تولید مقدار بیشتری از یکی از دو تصویر آینه‌ای را نسبت به تصویر دیگر ‏فراهم می‌کرد. او در سال ۱۹۸۶، نه‌تنها یک، بلکه سه واکنش نامتقارن متفاوت را معرفی کرد که پدیده‌ای را نشان می‌دادند که شیمی‌دانان آن را " ‏اثرات غیرخطی"‏‎ (Non-linear Effects) ‎‏ می‌نا‏مند.‏‎ ‎‏ غیر‏خطی بودن یک واکنش اطلاعاتی درباره چگونگی انجام آن در اختیار شیمی‌دانان قرار ‏می‌دهد‎.‎

کنسو سوآی در دانشگاه علوم توکیو، نخستین واکنش شیمیایی را طراحی کرد که با خودکاتالیزی (‏Autocatalysis‏) تنها یکی از دو تصویر آینه‌ای ‏بالقوه تشکیل می‌شد. به‌جز خود حیات، هیچ‌کس پیش از آن موفق به انجام چنین کاری نشده بود‎.‎‏ واکنش سوآی یکی از شگفت‌انگیزترین ‏آزمایش‌های شیمیایی است که تاکنون انجام شده است‎.‎

این دستاوردها افزون بر اهمیت بنیادی در شناخت رفتار مولکول‌های کایرال، کاربردهای ارزشمندی در طراحی و تولید انتخابی داروها، ترکیبات معطر ‏و طعم‌دهنده‌ها، مواد شیمیایی کشاورزی و مواد پیشرفته دارند‎. ‎‏ جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۶ از اکتشافاتی تقدیر می‌کند که ابزارهای بنیادی و جدیدی ‏در اختیار شیمی‌دانان قرار داده‌اند و به آن‌ها امکان می‌دهند واکنش‌های شیمیایی را به‌گونه‌ای هدایت کنند که به تشکیل هموکایرالیته منجر شوند‎.‎