Medicine Nobel prize rewards discovery of cells’ oxygen sensing machinery — ABC Chemicals

Medicine Nobel prize rewards discovery of cells’ oxygen sensing machinery - ABC Chemicals

Нобелевская премия по физиологии или медицине 2019 года была присуждена ученому трио, которое раскрыло, как клетки чувствуют и адаптируются к изменяющимся уровням кислорода. Уильям Келин из Гарвардского университета, США, Питер Рэтклифф из Оксфордского университета Великобритании и Грегг Семенца из Университета Джонса Хопкинса, США, поделились в этом году призом за открытие, открывшее новые способы борьбы с раком, анемией, болезнями почек и даже сердечные приступы. Несколько препаратов, блокирующих чувствительные к кислороду ферменты и, следовательно, стимулирующие выработку эритроцитов, в настоящее время находятся на поздней стадии клинических испытаний.

То, как организм использует кислород и реагирует на него, долгое время было центральной темой медицинских исследований. В 1931 году Отто Варбург получил Нобелевскую премию за то, что показал, как ферменты в митохондриях преобразовывают пищу в энергию с помощью кислорода. Семь лет спустя медаль Нобелевской премии была присуждена Корнелю Хеймансу за выяснение того, как хеморецепторы чувствуют уровень кислорода в крови и контролируют частоту дыхания организма.

В начале 20-го века ученые уже знали, что организм реагирует на гипоксию — низкое содержание кислорода в ткани — повышая уровень эритропоэтина. Гормон увеличивает выработку эритроцитов. Но как кислород контролирует этот процесс, оставалось загадкой, пока Семенца и Рэтклифф не нашли ген эритропоэтина. В 1995 году Семенса также идентифицировал пару чувствительных к кислороду белков — фактор, индуцируемый гипоксией (HIF) — который может контролировать экспрессию гена.

Medicine Nobel prize rewards discovery of cells’ oxygen sensing machinery - ABC Chemicals

В то же время Келин изучал болезнь фон Гиппеля-Линдау (ВХЛ), наследственное состояние, которое вызывает опухоли и чрезмерное производство эритропоэтина. Келин обнаружил, что белок, который является дефектным у людей с VHL, удаляет HIF в клетках, которые содержат достаточно кислорода. Белок VHL присоединяет убиквитин к HIF, который сигнализирует инсинератору клетки (протеасоме) уничтожить его.

В 2001 году и Kaelin, и Ratcliffe показали, что при нормальных уровнях кислорода белок, называемый пролилгидроксилазой, присоединяет гидроксильные группы к HIF. Это позволяет белку VHL распознавать HIF и метить его для деградации.

Но болезни возникают, когда ощущение кислорода идет не так. При определенных типах рака регулирование кислорода в опухолевых клетках приводит к образованию новых раковых клеток. Вот почему фармацевтические компании в настоящее время работают над лекарственными средствами, которые либо активируют, либо блокируют чувствительный к кислороду механизм.

«Благодаря этому исследованию мы знаем гораздо больше о том, как различные уровни кислорода влияют на физиологические процессы в нашем организме», — говорит Бриджит Ламб, президент Физиологического общества. «Это имеет огромное значение для всего: от восстановления после травм и защиты от болезней до улучшения показателей физической активности».

«Это действительно открытие из учебника», — сказал Рэндалл Джонсон, член Нобелевской ассамблеи. «Это то, что студенты базовых наук по биологии будут изучать, когда будут изучать основные способы работы клеток».

В 2016 году трио разделило награду Ласкера за фундаментальные медицинские исследования, и эта премия часто является хорошим предсказателем того, кто может получить Нобелевскую премию. С момента вручения награды в 1945 году 86 лауреатов Ласкера получили Нобелевские премии. Хотя ни один из лауреатов не был включен в прогнозы, сделанные в этом году, прошлогодний конкурс прогнозов «Сигма Си» действительно включал Семенцу и Рэтклиффа — хотя они были нокаутированы в полуфинале.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *