Witamina B12, znana też jako kobalamina, wyróżnia się wśród innych witamin pięknym czerwonym kolorem. Podobnie jak inne witaminy, musi być dostarczana do organizmu z pokarmem, ale różni się od nich złozonym systemem wchłaniania i transportu w naszym organizmie. Żeby ją przyswoić, potrzebujemy 13 różnych białek. Ponadto, o ile inne witaminy są syntetyzowane przez większość organizmów (np. witaminy C nie produkują tylko ludzie i małpy oraz niektóre nietoperze i gryzonie), to B12 powstaje wyłącznie w mikroorganizmach, a i to nie wszystkich. Dlaczego ewolucja stworzyła taki osobliwy system?
O istnieniu witaminy B12 wiedziano od lat 20. ubiegłego wieku, kiedy George Minot i William H. Murphy (Harvard University) wykazali, że można wyleczyć poważną chorobę krwi zwaną anemią złośliwą za pomocą ekstraktów z wątroby. Zagadkową substancję nazwali „czynnikiem zewnętrznym”, bo do jej działania potrzebne było jeszcze coś, co wydzielają komórki żołądka, a co nazwali „czynnikiem wewnętrznym”. Za odkrycie leczenia anemii za pomocą wyciągów z wątroby badacze ci otrzymali Nagrodę Nobla z fizjologii/medycyny w 1934 r. Trzecim laureatem był George Whipple (Uniwersity of Rochester), specjalista od fizjologii wątroby.
„Czynnik zewnętrzny” pozostawał zagadką przez następne 20 lat, kiedy badaczom z firm Merck w USA i Glaxo w Wielkiej Brytanii udało się wyizolować z wątroby czerwoną krystaliczną substancję, która była skuteczna w leczeniu anemii złośliwej. Nazwano ją witaminą B12, a strukturę wyjaśniła Dorothy Crowfoot Hodgkin (Cambridge University) pod koniec lat 50. ubiegłego wieku. W 1964 r. otrzymała Nagrodę Nobla z chemii „za wyjaśnienie struktury ważnych związków biochemicznych” (Ryc. 1)
Ryc. 1. Laureaci nagrody Nobla za badania nad witaminą B12. Źródło; Wikipedia, domena publiczna.
Struktura witaminy B12
Witamina B12 jest syntetyzowana tylko przez mikroorganizmy (bakterie i archeony), a jej struktura jest najbardziej złożona wśród wszystkich witamin. W centrum cząsteczki znajduje się jon kobaltu na III stopniu utlenienia (Co3+). Jest on związany koordynacyjnie przez cztery atomu azotu wchodzące w skład wielopierścieniowego układu nazywanego układem korynowym. Ten rodzaj pierścienia znamy np. z hemoglobiny, białka przenoszącego tlen w krwinkach. Cząsteczką wiążącą tlen jest pierścieniowy związek o nazwie hem, i to właśnie on wiąże tlen w płucach i oddaje go w tkankach (a także nadaje krwinkom czerwoną barwę). Inną podobną cząsteczką jest chlorofil, a jego rola polega na wychwytywaniu kwantów światła i generowaniu z nich energii chemicznej w postaci adenozynotrifosforanu (ATP). W centralnej części pierścieni tych związków jest przeważnie jon metalu: w hemie jest to żelazo, a w chlorofilu magnez. „Szkielet” pierścieni wchodzących w skład kobalaminy, hemu i chlorofilu nosi nazwę uroporfirynogenu III (Ryc. 2).
W kobalaminie pierścień jest związany z cząsteczką α-ryboazolu (który jest pochodną rybonukleotydu) za pomocą łącznika o nazwie aminopropanol. Obecny w witaminie B12 jon kobaltu może dodatkowo związać grupę metylową, cyjanową (bardziej prawidłowo: nitrylową), hydroksylową albo 5’-deoksyadanozynową. Najbardziej stabilna jest cyjanokobalamina, i to ona właśnie występuje w preparatach handlowych (np. w suplementach diety). Tę cechę można wykorzystać w terapii zatruć cyjankami, ponieważ kobalamina ma wysokie powinowactwo wobec grupy cyjanowej i może służyć jako odtrutka.
W organizmie cyjanokobalamina ulega przekształceniu do adenozylokolabaminy, która jest aktywną biologicznie formą witaminy B12.
Ryc. 2.
A. Struktura kobalaminy i jej cztery formy. Grupą R może być: -CN (cyjanokobalamina), -OH (hydroksykobalamina), -CH3 (metylokobalamina), -Ado (adenozylokobalamina). Pokazano też wzór adenozyny. Źródło: Wikipedia, Alsosaid 1987. Licencja CC BY 4.0.
B. Struktury uroporfirynogenu, hemu i chlorofilu. Źródło: Wikipedia, domena publiczna.
Witamina B12 ma więc skomplikowaną budowę, jest produkowana wyłącznie przez mikroorganizmy, ale jednocześnie jej brak grozi nam poważnymi chorobami, takimi jak anemia złośliwa czy zaburzenia neurologiczne. Dlaczego tak się dzieje? O tym w następnym odcinku.
W grudniu 1959 r. wybitny fizyk, Richard P. Feynman, został zaproszony do wygłoszenia referatu na posiedzeniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, odbywającym się na Caltechu w Pasadenie (Kalifornia). Uczony zatytułował swoje wystąpienie „There’s plenty of room at the bottom” („Tam na dole [w głębi] jest wiele miejsca”). Było to zaproszenie do tego, aby stworzyć zupełnie nową gałąź nauki, która będzie się zajmować możliwością manipulacji materią na poziomie pojedynczych atomów czy też cząsteczek. Spytał w nim: „A może udałoby się całą zawartość 24 tomów «Encyclopaedia Britannica» zmieścić na czubku szpilki?”. Jako fizyk, który całą młodość poświęcił na rozmaite eksperymenty, zasugerował kilka metod, które mogłyby pozwolić na realizację tego pomysłu. Pisał o tym jakiś czas temu Wiesław Seweryn. Można uznać, że ten wykład Feynmana zapoczątkował to, co dziś nazywamy ogólnie nanotechnologią.
Wykład Richarda Feynmana o nanomaszynach (1984)
Na pewien czas temat został zapomniany. Zmieniło się to po 20 latach, kiedy to ukazała się książka K. Erica Drexela „Engines of Creation. The Coming Era of Nanotechnology” z przedmową Marvina Minsky’ego. Jest ona w pewnym sensie twórczym rozwinięciem idei Feynmana. Autor pisze w niej o możliwości zapisania całej zawartości Biblioteki Kongresu USA na chipie o wielkości kostki cukru, jak też rzuca pomysł samoreplikujących się nanomaszyn. Rozwija także myśl Feynmana o „nanolekarzach”, czyli miniaturowych urządzeniach wprowadzanych do organizmu człowieka, aby dokonywać napraw miejsc chorych. Ale zauważa też, że możliwe są czarne scenariusze. To właśnie Drexel wymyślił „szarą maź” (ang. grey goo), czyli coś, co pozostaje po biosferze, gdy samoreplikujące się maszyny wymykają się spod kontroli.
Budujemy nanomaszyny
Każda maszyna w świecie makro składa się z wielu elementów, które często są wspólne dla różnych maszyn. Przykładowo – koła zębate czy przekładnie są zarówno w maszynie do szycia, jak też w samochodzie czy w tokarce. Wiele maszyn wymaga napędu, czyli obecności jakiegoś silnika. Podobnie będzie w przypadku maszyn molekularnych. I tutaj wchodzą na scenę chemicy organicy. To właśnie oni mają za zadanie zaprojektować i zsyntetyzować podstawowe elementy, z których potem będzie można budować różne konstrukcje. Trzeba coś podobnego stworzyć na bazie kilkudziesięciu czy też kilkuset atomów. Często inspiracją dla konstrukcji jest natura. Znany jest bardzo spektakularny przykład kinezyny, zwanej białkiem kroczącym.
Poruszanie się białka (kinezyny) na “rurce” tubulinowej źródło: Wikimedia, licencja: domena publiczna
Nie jest to łatwe zadanie, ale odnotowano już na tym polu pierwsze sukcesy. Specjalistom od syntezy było o tyle łatwiej, że od jakiegoś czasu istniała już dziedzina zwana topologią chemiczną, choć w połowie XX w. uznawano ją za nieco egzotyczną. Zajmuje się ona matematycznym opisem trójwymiarowej geometrii już istniejących cząsteczek, jak też przewidywaniem kształtu takich, których jeszcze nie otrzymano eksperymentalnie. Na początku XXI w. struktury stały się bardziej złożone – otrzymano m.in. nanozawór, który może być zastosowany w systemach dostarczania leków bezpośrednio w konkretne miejsce organizmu. Kolejne syntezy dały też cząsteczkę, która działa jak zapadka. Był to pierwszy krok do stworzenia przekładni – bardzo istotnego elementu wielu konstrukcji mechanicznych. Następna była pompa molekularna, a niedługo później stworzono pierwszy syntetyczny silnik molekularny napędzany światłem.
Nanomotor skonstruowany w Cockrell School of Engineering (2014)
Samochód w wersji nano
Jedni uczeni skupili się na tworzeniu elementów maszyn molekularnych, inni poszli na całość. A wszystko zaczęło się w zasadzie od publikacji w naukowo-satyrycznym dwumiesięczniku „Annals of Improbable Research” („Roczniki badań nieprawdopodobnych”). Co ciekawe, jej autorem jest Polak, Marek T. Michalewicz. W swoim tekście zasugerował on możliwość stworzenia nanoauta, m.in. na bazie znanych już fulerenów. Idee Michalewicza postanowił zrealizować w pierwszej dekadzie XXI w. zespół z Rice University w Teksasie, pracujący pod kierunkiem prof. Jamesa Toura. Zsyntetyzowano związek składający się z nieco ponad 700 atomów, wyposażony w cztery koła (fulereny C60), ramę oraz dwie osie.
Nanoauto zsyntetyzowane w Rice University
źródło: Wikipedia, licencja: domena publiczna
Nie jest to jeszcze takie prawdziwe auto, ponieważ nie posiada silnika. Jednym z celów badawczych zespołu było stwierdzenie, czy koła pojazdu w trakcie ruchu będą się ślizgać po powierzchni, czy też toczyć. Badania wykazały, że toczą się, tak jak w prawdziwym aucie. Obecnie trwają prace nad stworzeniem nanoauta wyposażonego w silnik molekularny napędzany światłem. Osiągnięto już częściowy sukces, przy czym konieczna była zmiana kół fulerenowych na karboranowe (związek boru, węgla i wodoru). A skoro są auta, to trzeba pomyśleć o wyścigach. Wiosną 2017 roku zostały rozegrane pierwsze na świecie wyścigi nanoaut. Na starcie stanęło sześć zespołów. Zwycięskie auto osiągnęło prędkość maksymalną 95 nm/h!
Nobel 2016
W 2016 r. nagrodę Nobla otrzymali Jean-Pierre Sauvage (za syntezę katenanów), sir J. Fraser Stoddart (za rotaksany oraz tzw. windę molekularną) oraz Bernard L. Feringa (za stworzenie silnika molekularnego, którego najnowszy model osiągnął 12 tys. obrotów na sekundę). Było to ukoronowanie prac teoretycznych oraz syntetycznych, które trwają nieprzerwanie od lat 80. XX w. Można więc powiedzieć, że stworzyli oni coś w rodzaju molekularnych klocków Lego dla twórców nanomaszyn różnego rodzaju.
Co dalej?
Jesteśmy na początku drogi. Wydaje się, że czekają nas jeszcze lata żmudnej pracy, zanim zobaczymy realne, złożone maszyny molekularne w działaniu. Cały czas także trwają prace nad nanofabrykami, czyli systemami, w których budowa kolejnych pokoleń nanomaszyn będzie się odbywać automatycznie na poziomie molekularnym. To oczywiście nie jest też wynalazek człowieka. W każdej naszej komórce działają takie fabryki, np. syntetyzujące białka na podstawie informacji zawartych w DNA. Podobnie ma się rzecz z maszynami molekularnymi – białka motoryczne, takie jak wspomniane wyżej niesamowite kroczące kinezyny czy też będące składnikami mięśni miozyny. Ewolucja biologiczna wytworzyła wiele mechanizmów, którym przyglądamy się coraz dokładniej, czerpiąc inspirację do naukowej chemiczno-fizycznej twórczości. Najważniejsze jest jednak to, że pokazano, iż idee Feynmana, które kilkadziesiąt lat temu uznawano za fantazję, można jednak przełożyć na konkrety.
Kazimierz Funk. Źródło: Wikipedia, domena publiczna.
Witaminy znają wszyscy, ale mało kto wie, że słowo „witamina” zostało stworzone przez urodzonego w Warszawie Kazimierza Funka. On też jako pierwszy wykazał, że otręby ryżowe zawierają substancję, która zapobiega chorobie beri-beri, i zaproponował, że jest to witamina. Czterokrotnie nominowano go za to do Nagrody Nobla. Wśród Polaków, którzy na nią zasługiwali, ale nigdy jej nie dostali, on był chyba najbliżej. Tu kilka słów o nim.
Kazimierz Funk urodził się 23.02.1884 w Warszawie w rodzinie spolonizowanych Żydów. Studiował biologię na Uniwersytecie w Genewie i chemię na uniwersytecie w Bernie, gdzie w 1904 r. uzyskał stopień doktora. Później pracował w Instytucie Pasteura w Paryżu, na Uniwersytecie w Berlinie, w szpitalu w Wiesbaden, a w 1910 r. przeprowadził się do Londynu, gdzie podjął pracę w Instytucie Medycyny Zapobiegawczej Listera w Londynie. I tam zetknął się z problemem beri-beri.
Beri-beri i witaminy
W tym czasie powszechne były choroby spowodowane niedoborami pokarmowymi, takie jak szkorbut, beri-beri, krzywica czy pelagra. Szkorbutowi umiano już zapobiegać za pomocą soku z cytryn i limonek (pisała o tym Agnieszka Szuster-Ciesielska).
Ale beri-beri stanowiła ogromny problem, zwłaszcza w rejonach, gdzie podstawą żywienia był ryż. W chorobie tej ma miejsce osłabienie mięśni, drżenie rąk i nóg, chorobowe zmiany na skórze i powiększenie serca. Nazwa choroby pochodzi od słowa „owca” w języku hindi i odnosi się do niepewnego, chwiejnego sposobu chodzenia, który można zaobserwować u owiec. Uważano, że przyczyną tej choroby są bakterie, których jednak w żaden sposób nie udało się wyizolować. Pewną wskazówkę stanowiły badania Gerrita Gijnsa i Chistiaana Eijkmana z Uniwersytetu w Utrechcie. W 1906 r. zauważyli oni, że beri-beri pojawia się u osób, które żywią się głównie łuskanym (czyli pozbawionym otrąb) ryżem: pełnoziarnisty ryż nie dawał tych objawów. W otrębach ryżowych było więc coś, co przeciwdziałało powstaniu objawów beri-beri, ale Gijns i Eijkman początkowo byli przekonani, że ryż zawiera nieszkodliwy związek przerabiany przez bakterie jelitowe w toksynę wchłanianą do krwiobiegu i uszkadzającą układ nerwowy. Antidotum na tę toksynę miałoby się znajdować w otrębach. Poszukiwanie tej substancji nie przyniosło jednak rezultatów (Ryc. 1).
Ryc. 1. Pacjent z objawami beri-beri z południowo-wschodniej Azji oraz pierwsza strona książki Funka. Źródło: Casimir Funk, Die Vitamine, ihre Bedeutung für die Physiologie und Pathologie: mit besonderer Berücksichtigung der Avitaminosen: Beriberi, Skorbut, Pellagra, Rachitis. Verlag von J. F. Bergmann, Wiesbaden 1914. Domena publiczna.
W 1910 r. do Instytutu Medycyny Zapobiegawczej przyjechał William Braddon, brytyjski lekarz wojskowy zajmujący się chorobami tropikalnymi. Zasugerował on, że przyczyną beri-beri jest obecność w otrębach ryżowych jakiegoś aminokwasu, i to jego niedobór powoduje tę chorobę. Kazimierz Funk podjął się zadania wyizolowania tego związku i zbadania jego aktywności. W tym celu stworzył model badawczy, w którym gołębie karmione wyłącznie łuskanym ryżem zaczynały chorować na polineuropatię, która była ptasim odpowiednikiem beri-beri. Grupę kontrolną stanowiły gołębie karmione pełnoziarnistym ryżem. Pracując w pojedynkę, wyizolował z kilkuset kilogramów otrąb ryżowych kilka gramów substancji, która w bardzo małym stężeniu przywracała zdrowie ptakom z doświadczalną polineuropatią. Stwierdził, że nie jest to aminokwas (mimo że zawiera grupę aminową), składa się z węgla, wodoru, tlenu i azotu oraz ma charakter zasadowy. Publikacja ukazała się w 1911 r. w Journal of Physiology.
Opierając się na znaczeniu tego związku dla życia, zaproponował dla niej nazwę „witamina” (od vita– życie i amine – związek zawierający grupę aminową). Dyrekcja Instytutu Listera była jednak sceptyczna co tego terminu i nie wyrażała zgody na jego używanie w publikacjach afiliowanych przy Instytucie. I tu pojawił się Ludwik Rajchman (kuzyn Ludwika Hirszfelda), kierownik Wydziału Bakteriologicznego w Królewskim Instytucie Zdrowia Publicznego w Londynie. Namówił on Funka na opublikowanie w Journal of State Medicine (którego był jednym z wydawców), co nie wymagało akceptacji Instytutu Listera. Praca ukazała się po angielsku w 1912 r. i po raz pierwszy jest w niej mowa o witaminach (jeszcze w wersji “vitamine” jako substancjach zapobiegających chorobom takim jak szkorbut, beri-beri, pelagra czy krzywica, która w tym czasie występowała u 50% dzieci z miejskich terenów Wielkiej Brytanii. Autor podkreślił w niej rolę zbilansowanej diety w profilaktyce tych chorób. Rozszerzona wersja tej publikacji ukazała się w 1914 r. po niemiecku jako książka „Witamina. Jej znaczenie w fizjologii i patologii, ze szczególnym uwzględnieniem awitaminoz (beri-beri, szkorbut, pelagra, krzywica”. Książka zyskała dużą popularność i była tłumaczona na wiele języków.
Witaminy B1 i B3
Co wyizolował Kazimierz Funk z otrąb ryżowych? Nie była to czysta witamina B1, bo w tych czasach było to jeszcze niemożliwe. Prawdopodobnie była to mieszanina niacyny, czyli kwasu nikotynowego i jego amidu (witamina B3) z tiaminą (witamina B1). Oba te związki pełnią ważną rolę w metabolizmie komórki. Niacyna wchodzi w skład przenośnika elektronów NAD, który jest niezbędny do oddychania komórkowego, które sprawia, że produkujemy niezbędne do życia ATP. Niedobór niacyny może powodować pelagrę, której objawy to zmiany skórne (nazwa pochodzi od łacińskiego pellis aegra, czyli chora skóra), osłabienie, biegunka i porażenie kończyn.
Tiamina wchodzi w skład trzech enzymów związanych z metabolizmem (w biochemii mówi się, że jest grupą prostetyczną): dehydrogenazy pirogronowej, dehydrogenazy α-ketoglutaranowej i transketolazy. Z tej trójki najważniejsza jest dehydrogenaza pirogronowa, ponieważ umożliwia przejście od glikolizy, której końcowym produktem jest pirogronian, do cyklu kwasu cytrynowego, który zaczyna się od acetylo-koenzymu A. Jeżeli enzym ten ma obniżoną aktywność, cykl Krebsa nie jest w stanie wytworzyć ATP na większą skalę. I to właśnie dzieje się w przypadku beri-beri: niedobór witaminy B1 powoduje, że komórki nie mogą wykorzystywać glukozy do produkcji ATP w cyklu Krebsa. Najbardziej narażone są komórki nerwowe, ponieważ jedynym źródłem energii dla nich jest glukoza. Niedobór ATP powoduje ich śmierć, czego skutkiem jest uszkodzenie układu nerwowego, charakterystyczne dla pacjentów chorych na ber-beri. Inne tkanki mogą wykorzystywać tłuszcz (Ryc. 2).
Ryc. 2. Struktury witaminy B1 (tiaminy) i witaminy B3 (niacyny). Źródło: Wikipedia, domena publiczna.
Vitamine czy vitamin?
Zaproponowana przez Funka nazwa „witamina” (po angielsku vitamine) wzbudziła kontrowersje. Wiadomo już było, że tran zawiera substancję przeciwdziałającą kurzej ślepocie (czyli osłabieniu wzroku w ciemności). Była to opisana w 1913 r. mieszanina retinolu, retinalu i kwasu retinowego, później nazwana witaminą A. Substancje te nie są aminami, więc w 1920 r. Jack Drummond z Instytutu Badawczego Szpitala Onkologicznego na Uniwersytecie w Londynie zaproponował, żeby usunąć ostatnią literę z nazwy, i w ten sposób nie sugerować, że każda witamina jest aminą. Drummond zaproponował też, żeby witaminy oznaczać w kolejności odkrycia. Ostatecznie nazwa „vitamin” bez “e” przyjęła się w języku angielskim. W języku polskim mówi się po prostu „witamina”.
Nagroda Nobla 1929 r.
W 1929 r. Nagrodę Nobla z fizjologii i medycyny otrzymał Chistiaan Eijkman z Uniwersytetu w Utrechcie „za odkrycie witaminy hamującej zapalenie nerwów” i Frederick J. Hopkins z Uniwesrytetu w Cambridge „za odkrycie witamin stymulujących wzrost” (chodziło o witaminę A). W obu uzasadnieniach użyto słowa „witamina”, a Göran Liljestrand, szwedzki farmakolog, prezentując obu laureatów, wspomniał o pracach Funka, które przyczyniły się do odkrycia witamin. Również Frederick Hopkins w swoim wykładzie noblowskim powiedział, że zasługi Funka dla badań nad witaminami nie uzyskały wystarczającego uznania. Czy Funk powinien być trzecim laureatem? Moim zdaniem na pewno tak: on pierwszy wyizolował z otrąb ryżowych mieszaninę witaminy B1 i B3, wykazał ich dobroczynne działanie, oraz zaproponował, że w żywności znajdują się niskocząsteczkowe związki niezbędne do życia, które nazwał witaminami. Nie udało mu się ustalić struktury witamin, być może z powodu dość spartańskich warunków, w których zmuszony był pracować w Instytucie Listera. Dopiero w 1930 r. Barend Jansen i Willem Donath z Uniwersytetu w Utrechcie uzyskali z kilkuset kilogramów otrąb ryżowych czystą tiaminę i przedstawili jej wzór sumaryczny. W 1936 r. Robert Williams i J. K. Cline z Uniwersytetu w Chicago przeprowadzili totalną syntezę tiaminy i przedstawili jej wzór strukturalny. Ci sami autorzy zaproponowali nazwę “tiamina”, ponieważ związek jest aminą i zawiera pierścień tiazolowy (pięcioczłonowy związek zawierający siarki i azotu w pozycjach 1 i 3).
For his contributions to the discovery of antineuritic vitamins, Eijkman won the 1929 Nobel Prize for Medicine, sharing the prize with Sir Frederick Hopkins. Funk, perhaps unfairly, was never given full credit for his work.
(Za jego udział w odkryciu witamin hamujących zapalenie nerwów, Eijkman dostał Nagrodę Nobla w 1929 r., dzieląc ja z Sir Frederickiem Hopkinsem. Funk, zapewnie niesprawiedliwie, nigdy nie uzyskał pełnego uznania za swoją pracę).
Dalsza działalność
Po odejściu z Instytutu Listera, Funk wyjechał do USA, gdzie pracował w kilku laboratoriach, zajmując się m.in. syntezą leków przeciwbólowych i leków zwalczających kiłę (udało mu się ulepszyć salwarsan, pierwszy skuteczny lek przeciw tej chorobie). Do Polski wrócił w 1923 r., obejmując za namową Ludwika Rajchmana stanowisko kierownika Zakładu Biochemii w Państwowym Zakładzie Higieny (PZH). Jego faktycznym dyrektorem był wtedy rówieśnik Funka, Ludwik Hirszfeld.
Zajmował się tam badaniem witamin i enzymów trawiennych. Zapoczątkował produkcję insuliny, odkrytej dwa lata wcześniej przez Fredericka Bantinga i Charlesa Besta z Uniwersytetu w Toronto. Uzyskiwano ją z trzustek bydlęcych, produkcję udało się znacznie zwiększyć i rozpocząć nowatorskie wówczas leczenie cukrzycy za pomocą insuliny. Kazimierz Funk był więc pionierem leczenia cukrzycy w Polsce, ale chroniczne niedofinansowanie PZH uniemożliwiało dalszą rozbudowę laboratorium. Funk próbował sam zbierać fundusze, ale w końcu w 1927 r. zniechęcony wyjechał z Polski i nigdy już nie wrócił.
Osiadł w Paryżu, gdzie dzięki grantom stworzył prywatne laboratorium „Casa Biochemica”. Zajmował się tam m.in. badaniem hormonów płciowych, ale najważniejszym odkryciem było stwierdzenie, że czynnik przeciwdziałający anemii złośliwej znajduje się nie tylko w wątrobie (co było wówczas powszechnie przyjętą prawdą), ale również w drożdżach. Dziś wiemy, że była to kobalamina (witamina B12), która wchodzi w skład kilku enzymów katalizujących m.in. przeniesienie grup metylowych z jednego związku na inny (np. przy syntezie metioniny). Witamina B12 jest produkowana wyłącznie przez niektóre bakterie i archeony. Wszystkie zwierzęta muszą ją przyjmować z pokarmem, a wątroba jest głównym organem, który ją gromadzi. Odkryta przez Funka obecność witaminy B12 w ekstrakcie drożdżowym wynikała z aktywności bakterii towarzyszącym drożdżom. Dalsze badania Funka nad tą witaminą przerwała II wojna światowa.
Nagrodę Nobla za wykazanie skuteczności leczenia anemii złośliwej za pomocą ekstraktów wątroby otrzymali w 1934 r. William Murphy i George Minot z Uniwersytetu Harvarda oraz George Whipple z Uniwersytetu w Rochester. Struktura witaminy B12 została określona w 1956 r. przez Alexandra Todda i Dorothy Hodkin (oboje z Uniwersytetu w Cambridge). Dostali za to Nagrody Nobla z chemii w 1957 r. i 1964 r. (Ryc. 3).
Ryc. 3. Struktura witaminy B12 (kobalaminy). Źródło: Wikipedia, domena publiczna.
Po wybuchu wojny Kazimierz Funk z rodziną wyjechał do USA, gdzie pracował w wielu laboratoriach, wciąż zajmując się przede wszystkim witaminami. Zmarł 19.11.1967 r. w Albany, NY, w wieku 83 lat.
Literatura dodatkowa
Pierwsza publikacja Funka z 1911 r. wykazująca, że ekstrakt w otrębów ryżowych leczy polineuropatię u ptaków
