Tiga Ilmuwan Raih Nobel Kimia 2024 Usai Pecahkan Misteri Asal-usul Kehidupan Kiralitas

Rahasia Molekul Kiral: Kagan dan Soai Raih Nobel Kimia 2026

Jika Anda mengamati kedua tangan Anda, bentuknya tampak persis sama namun merupakan bayangan cermin satu sama lain. Bagaimanapun cara memutarnya, tangan kiri tidak akan pernah bisa bertumpang tindih secara sempurna dengan tangan kanan. Fenomena serupa juga terjadi pada tingkat molekuler, sebuah sifat yang dikenal dalam dunia kimia sebagai kiralitas.

Atas kontribusi besar dalam memecahkan teka-teki sifat molekul ini, pakar kimia asal Prancis, Henri Kagan, dan pakar kimia asal Jepang, Kenso Soai, dianugerahi Penghargaan Nobel Kimia 2026. Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia mengumumkan penghargaan tersebut atas penemuan mereka mengenai efek nonlinear dan autokatalisis dalam sintesis organik asimetris.

Karya kedua ilmuwan ini berhasil menjawab pertanyaan mendasar yang membingungkan para ahli selama lebih dari satu abad: bagaimana reaksi kimia dapat menghasilkan hanya satu bentuk molekul “tangan” tertentu, seperti yang terjadi pada sistem kehidupan.

Mengenal Sifat Kiralitas dan Misteri “Homokiralitas”

Dalam dunia kimia, dua molekul yang memiliki komposisi identik tetapi berbentuk bayangan cermin dinamakan enantiomer. Sifat kiralitas ini sangat krusial karena kehidupan itu sendiri sangat selektif terhadap bentuk molekul tertentu.

Sebagai contoh, asam amino yang membentuk protein dalam sel manusia hanya ditemukan dalam satu bentuk kiral. Hal yang sama juga berlaku pada struktur gula dalam DNA. Kecenderungan alam memilih hanya satu bentuk bayangan cermin ini dikenal dengan istilah homokiralitas.

Misteri ini pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Prancis Louis Pasteur pada abad ke-19. Namun, selama bertahun-tahun, ketika para kimiawan mencoba mereplikasi molekul tersebut melalui reaksi kimia biasa di laboratorium, mereka selalu mendapatkan jumlah yang seimbang dari kedua bentuk bayangan cermin. Para ilmuwan pun terus mencari cara agar reaksi kimia dapat menghasilkan satu bentuk molekul yang dominan.

Lompatan Ilmiah Melalui Efek Nonlinear dan Autokatalisis

Henri Kagan mengambil langkah penting pada tahun 1986. Sebelumnya, para ahli berasumsi bahwa proporsi kiralitas pada produk kimia akan selalu sebanding dengan proporsi pada katalisnya. Namun, Kagan membuktikan bahwa hubungan tersebut bersifat nonlinear. Ketidakseimbangan kecil pada katalis ternyata mampu menciptakan ketidakseimbangan yang jauh lebih besar pada produk akhir. Sederhananya, reaksi kimia dapat memperkuat preferensi molekul yang awalnya sangat sedikit.

Pengembangan ini dilanjutkan oleh Kenso Soai pada era 1990-an. Soai berhasil menciptakan reaksi kimia di mana produk yang dihasilkan mampu membantu memperbanyak dirinya sendiri, sebuah proses yang dinamakan autokatalisis.

Melalui eksperimen pada tahun 1995, Soai menunjukkan bahwa ketidakseimbangan awal yang hanya sebesar 2 persen dapat melonjak drastis hingga 87 persen. Bahkan pada tahun 2003, ia membuktikan bahwa reaksi kimia yang dimulai tanpa preferensi kiral bawaan sekalipun dapat berakhir dengan produk yang didominasi oleh satu bayangan cermin. Perbedaan kecil yang terjadi secara tidak sengaja mampu memperkuat dirinya sendiri hingga satu bentuk molekul mendominasi secara penuh.

Dampak Besar bagi Industri Farmasi dan Kesehatan

Penemuan Kagan dan Soai memiliki dampak yang sangat luas, jauh melampaui teori ilmiah semata. Pemahaman mengenai kiralitas menjadi sangat vital dalam industri pengembangan obat-obatan modern karena tubuh manusia juga bersifat kiral.

Dua bentuk bayangan cermin dari molekul yang sama dapat memberikan respons biologis yang sangat berbeda di dalam tubuh. Ibarat sarung tangan yang harus sesuai dengan bentuk tangan, molekul obat harus presisi dengan struktur kiral target di dalam tubuh manusia.

Dengan kemampuan memilih dan memproduksi satu bentuk molekul secara spesifik, para peneliti kini dapat merancang obat-obatan yang jauh lebih efektif sekaligus meminimalkan risiko efek samping yang berbahaya. Selain sektor farmasi, prinsip reaksi asimetris ini juga menjadi kunci penting dalam pembuatan bahan perisa, wewangian, produk kimia pertanian, hingga material canggih masa depan.