Nobelprijs voor de Scheikunde 2026 naar Kagan en Soai voor onderzoek naar hoe moleculen met één chiraliteit kunnen ontstaan

De Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen heeft op 7 oktober bekendgemaakt dat de Nobelprijs voor de Scheikunde 2026 naar Henri B. Kagan van de Université Paris-Sud, Frankrijk, en Kenso Soai van de Tokyo University of Science, Japan, gaat. De Academie eert hen voor de ontdekking van niet-lineaire effecten en autokatalyse in de asymmetrische organische synthese, en zegt dat het duo een antwoord vond op een oud raadsel: hoe de chemie de voorkeur kan gaan geven aan slechts één van de twee spiegelbeeldvormen van een molecuul. Kagan, geboren in 1930 in Boulogne-Billancourt, is emeritus hoogleraar aan de toenmalige Université Paris-Sud; Soai, geboren in 1950 in Hiroshima, is emeritus hoogleraar aan de Tokyo University of Science. Het prijzengeld van 12 miljoen Zweedse kronen wordt gelijk tussen hen verdeeld. Nature meldt dat Soai in de buurt van zijn huis aan het winkelen was toen het telefoontje hem bereikte.

Veel moleculen, waaronder aminozuren, komen voor in twee versies die elkaars spiegelbeeld zijn, zoals een linker- en een rechterhand. Levende organismen maken echter gebruik van slechts één van de twee, een eigenschap die chemici homochiraliteit noemen; de Academie merkt op dat de term is afgeleid van de Griekse woorden voor ‘gelijk’ en ‘hand’. Volgens de Academie bevatten de reageerbuizen van chemici, wanneer zij reacties uitvoerden die elk van beide vormen konden opleveren, steevast gelijke hoeveelheden van beide. Dat was zowel in de praktijk als in de theorie van belang, legt de Academie uit, omdat bij moleculen die bedoeld zijn om op levende wezens in te werken, zoals geneesmiddelen, slechts één van de twee vormen het gewenste effect heeft. Nature geeft een voorbeeld: het DNA-molecuul heeft een rechtshandige vorm, terwijl de aminozuren in levende wezens linkshandig zijn.

Volgens de Academie boekte Kagan in 1986 de eerste beslissende vooruitgang met een nieuwe manier om chemische reacties te sturen, waarmee hij een groter overschot van één spiegelbeeld verkreeg dan chemici voor mogelijk hadden gehouden. Nature beschrijft dit als het bewijs dat een kleine onbalans in de chiraliteit van een katalysator in de producten kan worden versterkt. Soai bouwde daarop voort. De Academie zegt dat een belangrijke publicatie uit 1995 beschreef hoe hij de eerste reactie ontwierp die de potentie had homochiraal te zijn, en dat hij in 2003 een reactie presenteerde waarbij slechts één van de twee spiegelbeelden ontstond, iets wat volgens de Academie niets anders dan het leven zelf eerder was gelukt. In Soais experiment uit 1995 fungeerde het product van de reactie volgens Nature als zijn eigen katalysator, en groeide een aanvankelijk overschot van slechts 2% van één vorm uit tot 87%.

Nature plaatst het werk in een langere onderzoekslijn. Het tijdschrift herinnert eraan dat de theoretisch natuurkundige Charles Frank van de Universiteit van Bristol in 1953 opperde dat een reactie die haar eigen chirale katalysator kan maken zichzelf zou versterken en één spiegelbeeld de overhand zou laten krijgen. De Nobelprijswinnaars voor de Scheikunde van 2001, William Knowles, Ryoji Noyori en Barry Sharpless, gebruikten chirale katalysatoren om reacties in de richting van één versie van een molecuul te sturen; volgens Nature gingen Kagan en Soai een stap verder door reacties te ontwerpen die hun eigen chirale katalysator produceren, waarmee ze het idee van Frank in de praktijk brachten. De organisch chemicus Jonathan Clayden uit Bristol vertelde Nature dat Kagan het principe aantoonde en dat de Soai-reactie het eerste echte voorbeeld leverde. Heiner Linke, voorzitter van het Nobelcomité voor Scheikunde, zei dat de laureaten ‘een chemisch mysterie dat meer dan een eeuw oud is’ hadden opgelost.

Onderzoekers die Nature citeert, zien ook verbanden met het ontstaan van het leven. Furkan Öztürk, onderzoeker in de prebiotische chemie aan het California Institute of Technology, vertelde Nature dat het werk brede belangstelling heeft gewekt bij wie probeert te verklaren waarom biologische moleculen zoals aminozuren en nucleïnezuren doorgaans in één enkele chirale vorm voorkomen. Hij waarschuwt dat de Soai-reactie afhankelijk is van omstandigheden en reagentia die slecht passen bij de vroege aarde, en merkt in het bijzonder op dat ze niet in water kan verlopen, maar hij denkt dat de basisprincipes ervan ons nog veel kunnen leren. De synthetisch chemicus Stephen Fletcher uit Oxford vertelde Nature dat hij zich kan voorstellen dat de prijs de inspanningen nieuw leven inblaast om de biologische relevantie van de reactie aan te tonen.