De Amerikaanse biochemisch ingenieur Frances Arnold is winnaar van de prestigieuze Millennium Technology Prize. Ze kreeg de prijs voor haar werk op het gebied van ‘gerichte evolutie’, een techniek die natuurlijke evolutie gebruikt om biologische systemen te ontwikkelen, zoals enzymen en organismen.


De meest prestigieuze technologieprijs is van de Finse Technology Academy en bestaat uit een geldbedrag van een miljoen euro. Eerdere winnaars waren onder andere Tim Berners-Lee – de uitvinder van het internet, Shuji Nakamura - uitvinder van de blauwe led en Michael Grätzel - uitvinder van de kleurgevoelige zonnecel. De toekenning van de prijs aan Frances Arnold werd vandaag bekend gemaakt.


Evolutie als gereedschap

Arnold, geboren in 1956, introduceerde begin jaren ’90 in de synthetische biologie het gebruik van de evolutionaire methode. Door willekeurige mutaties in dna tot stand te brengen is de productie van eiwitten mogelijk met nieuwe eigenschappen, die de onderzoekers vervolgens kunnen selecteren op bruikbaarheid.  Door dit proces maar vaak genoeg te herhalen kan de gewenste functionaliteit worden bereikt.

De methode maakt het mogelijk eiwitten, of algemener: biologische systemen, te produceren zonder vooropgezet plan en zonder precies te hoeven weten wat de samenhang is tussen een bepaald gen op het dna en de functionaliteit van het bijbehorende eiwit. ‘We kunnen evolutie gebruiken om dingen te maken waarvan niemand over het ontwerp beschikt’, aldus Arnold in een toelichting op de prijs. Haar methode wordt momenteel in honderden laboratoria over de hele wereld toegepast.


Biobrandstof

Arnold zelf maakte onder meer een enzym voor de productie van biobrandstof en hielp het farmaceutische bedrijf Merck bij de ontwikkeling van een diabetes-medicijn. Ze maakte ook een eiwit dat zich bindt aan neurotransmitters zodat de activiteit van hersenen beter zichtbaar is.

Arnold studeerde werktuigbouwkunde en luchtvaart aan de Princeton University en bereikte haar dokterstitel in de chemie aan de University of California, Berkeley. Ze is nu hoogleraar Chemische en Biologische Engineering aan het California Institute of Technology.

 


Openingsfoto: Frances Arnold. Foto Caltech