Po čemu se razlikuje kemija našeg, 21. stoljeća od kemije, recimo, prije sto godina? Najjednostavnije rečeno: prije su kemičari kemijskim reakcijama dobivali molekule, danas molekule projektiraju. A projektiraju ih onako kako se projektiraju kuće i mostovi, no umjesto stupova, zidova, cigli te betonskih i kamenih blokova na raspolaganju im stoje atomi, ionske i kovalentne veze, a posebice dijelovi, segmenti molekula. Tako nastaju molekule sastavljene od više segmenata – a svaki segment ima svoju, unaprijed određenu svrhu. Baš su takve molekule napravili znanstvenici iz našeg najpoznatijeg instituta, Instituta Ruđer Bošković – doktorandica Katarina Zlatić pod mentorstvom voditelja Laboratorija za sintetsku organsku kemiju dr. sc. Nikole Basarića te doktorice Ivana Antol, Lidija Uzelac i Ana-Matea Dražić i Marijeta Kralj. I tko još? Našim se znanstvenicima pridružila i jedna Kanađanka, sa Sveučilišta u Victoriji, Cornelia Bohne. (To je još jedna razlika između kemije danas i one prije sto godina: danas su kemičari u većini – kemičarke.) No dobro, što su to naši kemičari (kemičarke) napravile?

Najjednostavnije rečeno: spojili su dva dijela molekule, prvi BODIPY (boron-dipyrromethane), fluorescentnu boju, s drugim, fenolnim dijelom koji se može vezati za molekulu proteina. Rad su objavili u prestižnom časopisu Američkoga kemijskog društva (American Chemical Society, ACS),  ACS Applied Materials and Interfaces pod naslovom „Labeling of proteins by BODIPY-quinone methides utilizing anti-Kasha photochemistry (Obilježavanje proteina BODIPY-kinonskim metidima upotrebom anti-Kasha fotokemije)“. Iako se i ovdje sve svodi, kao i kod bojanja zida, na pigment i ljepak, stvari su ipak malo složenije.

Sve počinje s molekulom kojoj je za fenolni prsten vezana metildimetilaminska  skupina, –CH₂N(CH₃)₂. Ta se molekula ne može ni za što vezati dok se ne aktivira. A aktivira se ultraljubičastim zračenjem valne duljine 355 nm. Kada se to dogodi, dolazi do fotokemijske reakcije u kojoj izvorna molekula prelazi u kinonski metid, koji potom reagira sa sulfhidrilnom skupinom, –SH.  Ta se pak skupina nalazi u molekuli aminokiseline cisteina, koja je opet vezana u molekuli proteina, u ovom slučaju albumina iz goveđeg krvnog seruma (bovine serum albumin, BSA). Za protein vezana molekula zadržava fluorescentna svojstva (jer se segment BODIPY nije promijenio), pa obasjana svjetlošću valne duljine 500 nm, emitira svjetlost od 510 nm. Toliko o kemiji (i fizici). A što je s biologijom?

Najjednostavniju primjenu vidimo u spomenutom radu. Boje na bazi BODIPY-kinonskih metida mogu se primijeniti u fluorescentnoj mikroskopiji. Kada se na preparat stanica raka dojke stavi nova fluorescentna boja, boja ulazi u stanice i tako stanice postaju vidljive. No to nije sve. Nove molekule naših kemičara ne samo da mogu učiniti stanice vidljivima nego ih mogu i uništiti – stanice  raka, dakako.

Ovo posljednje je i glavna svrha istraživanja dr. sc. Nikole Basarića i njegovih suradnica. „Nastavljamo s istraživanjima te ćemo u sljedeće četiri godine u sklopu novog projekta HrZZ-a (Hrvatske zaklade za znanost) 'PhotoApp' raditi na razvoju novih fluorescentnih bojila za fototerapiju karcinoma“, kaže doktor Basarić.  Smjeraju naime napraviti takvu tvar koja će se vezati za stanične proteine i tako uništavati stanice raka. No kako postići da boja ne uništi i zdrave stanice? Rješenje je baš u aktivaciji  svjetlom.

Kemijski spojevi koje su sintetizirali naši kemičari s „Ruđera“ vežu se, kao što sam već rekao, za proteine te uništavaju stanice samo ako se obasjaju elektromagnetskim zračenjem određene valne duljine. To znači da bi se pacijentu davali BODIPY-fenoli  (ili njima slični spojevi), a potom bi se bolesno mjesto izložilo svjetlu. Stanice bi na tom mjestu propale. Sve vuče na dobro, rekao bih, jer su naši znanstvenici postupak patentirali, a nadaju se da će za njega zainteresirati i farmaceutsku industriju. 

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu, a u posljednje vrijeme i za mrežne stranice Zg-magazin te, naravno, BUG online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, a upravo mu je izišla još jedna: „Mala škola pisanja (za znanstvenike i popularizatore)“. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.