Nobel w dziedzinie medycyny przyznany! Kto i za co został nagrodzony?

Greg L. Semenza, sir Peter J. Ratcliffe i William G. Kaelin - to nazwiska tegorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny. Ci trzej naukowcy - niezależnie od siebie - zbadali mechanizm dostosowywania się ludzkiego organizmu do różnego stężenia tlenu.

Nobel w dziedzinie medycyny (a właściwie - jak mówi oficjalna nazwa tej nagrody - w dziedzinie fizjologii lub medycyny) przyznawany jest od 1901 roku. W swoim testamencie jej słynny pomysłodawca zaznaczył, że chce, by otrzymywano ją wyłącznie za konkretne, niosące wartość dla nauk przyrodniczych lub medycyny osiągnięcia, a nie za całokształt działalności badawczej.

Nagrodę przyznaje Zgromadzenie Noblowskie, działające przy Królewskim Karolińskim Instytucie Medyczno-Chirurgicznym. Zgromadzenie liczy 50 członków.

W tym roku wyróżniono dwóch Amerykanów i jednego Anglika. Greg L. Semenza pracuje na Uniwersytecie Medycznym w Baltimore, William G. Kaelin to badacz z Uniwersytetu Harvarda, a sir Peter Ratcliffe - z Uniwersytetu w Oksfordzie.

Na czym polega nagrodzone odkrycie?

O tym, jaka jest rola tlenu, wiemy od dawna - pierwiastek bierze udział w życiodajnym procesie oddychania. Oddychając, wprowadzamy do organizmu świeży tlen, a pozbywamy się powietrza z wysoką zawartością dwutlenku węgla. Bez tlenu nie przeżylibyśmy dłużej niż kilka minut.

Gdy dochodzi do niedotlenienia organizmu, reaguje on wydzielaniem hormonu o nazwie erytropoetyna (EPO), co z kolei skutkuje zwiększoną produkcją czerwonych krwinek. Jeden z nagrodzonych, Greg L. Semenza, zbadał, jak sam tlen reguluje ten proces. Odkrył, że konkretne segmenty DNA znajdujące się obok EPO pełnią funkcję pośredników w odpowiedzi na niedotlenienie. 

Badania w tym kierunku prowadził również sir Ratcliffe, który, podobnie jak Semenza, wykazał, że niemal wszystkie tkanki (nie tylko te w komórkach nerek, czyli tam, gdzie jest wytwarzana erytropoetyna) dysponują mechanizmem wykrywania poziomu tlenu. 

Z kolei trzeci z wyróżnionych naukowców - William G. Kaelin poświęcał się badaniom nad chorobą o nazwie zespół von Hippla-Lindaua (VHL). Schorzenie to zwiększa ryzyko wystąpienia niektórych nowotworów u osób z rodzin z występującą mutacją genu VHL. W trakcie swoich badań Kealin doszedł do wniosku, że gen VHL jest zaangażowany w regulowanie odpowiedzi na hipoksję (niedotlenienie). I tu niezbędne okazały się odkrycia Semenzy i Ratcliffe'a, ponieważ wykazano, że można powiązać gen VHL z HIF-1 (ang. hypoxia-inducible factor 1, czynnik indukowany hipoksją), nad którym obaj pracowali. W ten sposób doszło do połączenia naukowych osiągnięć tych trzech badaczy.

Jakie jest znaczenie tego odkrycia?

Dzięki odkryciu nagrodzonych naukowców wiemy nie tylko o tym, jak różne poziomy tlenu regulują procesy fizjologiczne, ale wiedzę tę można wykorzystać i wykorzystuje się w wielu przypadkach.

Bo choć naukowców nagrodzono dopiero teraz, ich prace trwały od lat 90. ubiegłego wieku, a ich wyniki wykorzystano m. in. w Chinach podczas opracowywania leku na anemię, mającego zwiększyć ilość wytwarzanych przez organizm czerwonych krwinek.

Badany jest również lek, którego zadaniem będzie regulowanie ilości tlenu w komórkach nowotworowych. Dlaczego? Im więcej tlenu, tym te komórki łatwiej się namnażają, dlatego lek miałby obniżać jego stężenie.

Znajomość odkrytej przez naukowców zależności jest przydatna także m. in. u osób chorych na anemię, po udarze mózgu, z chorobami serca, a także w przypadkach infekcji.