Årets Nobelpris i kemi och fysik lika viktiga för life science
2025 års Nobelpris i kemi och i fysik har båda medicinska kopplingar. Kemipriset belönar mångsidiga molekylstrukturer som exempelvis kan kombinera behandling med diagnostik. Fysikprisets upptäckter kan ge redskap som kvantdatorer och kvantsensorer – tillämpningar inom hälsa och life science utforskas inom ett nationellt samarbetscenter med bas på Karolinska Institutet.
– Nobelpriset i fysik belönar upptäckter inom området kvantmekanik, som öppnar stora möjligheter för hälsa och life science, berättar Ebba Carbonnier, föreståndare för det nationella samarbetet Swedish Quantum Life Science Center med bas på Karolinska Institutet.
– Det har lagt grunden för supraledande kvantdatorer, vars beräkningsförmåga vi hoppas kunna använda för att modellera komplexa biomolekyler och påskynda utvecklingen av exempelvis läkemedel och diagnostik, samt bidragit till vidareutvecklingen av kvantsensorer, som kan mäta biologiska signaler med en känslighet långt bortom dagens instrument, säger hon.
Priset delas av John Clarke, Michel Devoret och John Martinis för upptäckten av vissa kvantmekaniska fenomen i elektriska kretsar.
40 användningsområden inom life sciene
Ebba Carbonnier träffade pristagaren John Martinis år 2021, i samband med ett svenskt Quantum Life Science-möte.
– John Martinis är både briljant och ödmjuk - en forskare som verkligen lyckas förena teori och ingenjörskonst. Att den här upptäckten belönas visar också hur viktig kvantmekaniken har blivit - inte bara för kvantteknologierna i sig, utan för samhället i stort och utvecklingen av applikationer inom hälsa och life science. Det är väldigt roligt och välförtjänt!
Karolinska Institutet stod nyligen värd för femårsjubileet av det nordiska samarbetet Nordic Quantum Life Science Roundtable. Deltagarna har identifierat och utvecklat över 40 användningsområden där kvantteknologier kan tillämpas inom hälsa och life science.
Vid Karolinska Institutet bedrivs forskning om tillämpning av kvantsensorer, bland annat i ett projekt som utvecklar icke-invasiva sensorer för att mäta de svaga magnetiska fält som bildas när enskilda nervceller i hjärnan aktiveras.
– Målet är att kunna se exakt var i hjärnan ett epileptiskt anfall har sitt ursprung, så att kirurgen kan operera bort just det lilla området utan att skada omkringliggande vävnad, säger Ebba Carbonnier.
Fånga koldioxid eller leverera läkemedel
Medicinska tillämpningar finns även av årets Nobelpris i kemi, som belönar utvecklingen av snillrika molekylkonstruktioner med enorm potential, så kallade metallorganiska ramverk. Priset delas av trion Susumu Kitagawa, Richard Robson och Omar Yaghi.
Metallorganiska ramverk, MOF:ar, kan beskrivas som molekylstrukturer med stora hålrum där andra molekyler kan fångas in, förvaras och släppas ut.
Genom att variera byggstenarna i konstruktionen kan ramverken skräddarsys efter olika ämnen och tillämpningar, vilket gör dem exceptionellt mångsidiga. MOF:ar har till exempel använts för att skörda vatten ur ökenluft och fånga in koldioxid.
Inom medicin är de främst användbara i material som kombinerar läkemedelsleverans och diagnostik i samma metod, så kallad teranostik, menar Bengt Fadeel, professor i medicinsk inflammationsforskning vid Institutet för miljömedicin, Karolinska Institutet.
– Tack vare sin porösa struktur kan MOF:ar användas för att leverera till exempel cancerläkemedel, och samtidigt, med sina metalljoner, fungera som kontrastmedel för att upptäcka tumörer, säger Bengt Fadeel som själv har studerat många nanomaterial med avseende på biologiska effekter, men inte just MOF:ar.
Han betonar att det ännu handlar om preklinisk forskning, det vill säga försök på celler och djur.
– Det återstår att förstå och minimera MOF:arnas skadliga effekter på vanliga vävnader samtidigt som man optimerar materialen för att slå ut cancerceller. Det är nog ett av de största hindren just nu vad gäller framtida klinisk användning, säger han.
Text: Sara Nilsson