Грег Л. Семенза, сэр Питер Дж. Рэтклифф и Уильям Г. Келин - это имена лауреатов Нобелевской премии по медицине этого года. Эти трое ученых независимо друг от друга исследовали механизм адаптации человеческого тела к разным концентрациям кислорода.
Нобелевская премия по медицине (или фактически - как гласит официальное название этой премии - в области физиологии или медицины) вручается с 1901 года. В своем завещании его знаменитый создатель указал, что он хотел, чтобы его получали только за конкретные достижения, представляющие ценность для естественных наук или медицины, а не за всю исследовательскую деятельность.
Премия присуждается Нобелевской ассамблеей при Королевском Каролингском институте медицины и хирургии. Ассамблея состоит из 50 членов.
В этом году награды удостоились два американца и один англичанин. Грег Л. Семенза работает в Медицинском университете Балтимора, Уильям Г. Кэлин - исследователь в Гарвардском университете, а сэр Питер Рэтклифф - в Оксфордском университете.
Что за открытие, отмеченное наградами?
Мы давно знали о роли кислорода - элемент участвует в животворном процессе дыхания. Дыханием мы вводим в организм свежий кислород и избавляемся от воздуха с высоким содержанием углекислого газа. Без кислорода мы бы не прожили больше нескольких минут.
Когда организм становится гипоксическим, он отвечает выделением гормона, называемого эритропоэтином (ЭПО), что, в свою очередь, приводит к увеличению производства красных кровяных телец. Один из победителей, Грег Л. Семенца, исследовал, как только кислород регулирует этот процесс. Он обнаружил, что определенные сегменты ДНК рядом с EPO действуют как посредники в ответ на гипоксию.
Сэр Рэтклифф, который, как и Семенца, также показал, что почти все ткани (не только те, которые находятся в клетках почек, где вырабатывается эритропоэтин) имеют механизм определения уровней кислорода, также проводят исследования в этом направлении.
В свою очередь, третий из награжденных ученых, Уильям Г. Келин, посвятил себя исследованию болезни, называемой синдромом фон Хиппеля-Линдау (VHL). Это состояние увеличивает риск некоторых видов рака у людей из семей с мутацией в гене VHL. В ходе своего исследования Килин пришел к выводу, что ген VHL участвует в регуляции реакции на гипоксию (гипоксию). Здесь снова необходимы открытия Семенцы и Рэтклиффа, поскольку было показано, что ген VHL может быть связан с индуцируемым гипоксией фактором 1 (индуцируемый гипоксией фактор 1) (HIF-1), над которым они оба работали. Таким образом были объединены научные достижения этих трех исследователей.
В чем значение этого открытия?
Благодаря открытию отмеченных наградами ученых, мы не только знаем, как различные уровни кислорода регулируют физиологические процессы, но и можем использовать эти знания во многих случаях.
Хотя ученые были награждены только сейчас, их работа продолжалась с 90-х годов прошлого века, и их результаты использовались, в том числе. в Китае во время разработки лекарства от анемии для увеличения количества эритроцитов, производимых организмом.
Также исследуется препарат, который будет регулировать количество кислорода в раковых клетках. Зачем? Чем больше кислорода, тем легче эти клетки размножаются, поэтому лекарство снижает его концентрацию.
Знание отношений, обнаруженных учеными, также полезно, среди прочего. у людей, страдающих анемией, после инсульта, с сердечными заболеваниями и в случаях инфекций.
По словам эксперта, Dr. hab. n. med. Anna Wójcicka, кафедра геномной медицины, Варшавский медицинский университетКислород необходим для правильного функционирования всего нашего тела и его отдельных клеток, но это очень сложные отношения. И его избыток, и недостаток могут иметь очень негативные последствия.
Без описания механизмов, отвечающих за адаптацию клеток к разным уровням кислорода, мы не смогли бы понять, как работает эта регуляция и как ее можно использовать для лучшего понимания человеческого тела и борьбы с болезнями.
И хотя открытие на первый взгляд нельзя считать революцией, это, безусловно, отличная база, которую мы можем использовать, например, для разработки новых лекарств, в том числе онкологических.