Нобелівська премія, лауреати з Медицини та Фізіології 2021 року.
У Швеції та Норвегії розпочався Нобелівський тиждень, у понеділок, 4 жовтня, Нобелівський комітет у оголосив лауреатів премії з медицини та фізіологіїї.
Цього року премію отримали Девід Джуліус та Ардем Патапутіан «за відкриття рецепторів температури та дотику». Детальніше про ці дослідження пишуть в прес-реліз Нобелівського комітету.
«Лауреати цього року дозволили нам зрозуміти, як температура чи механічна сила ініціюють нервові імпульси, які дозволяють нам сприймати світ і адаптуватись», — повідомили в комітеті.
Девід Джуліус народився 1955 р. в Нью-Йорк, США. Він отримав ступінь доктора філософії у 1984 році з Каліфорнійського університету, Берклі та був докторантом Колумбійського університету в Нью-Йорку. Девід Джуліус був прийнятий на роботу до Каліфорнійського університету в Сан-Франциско в 1989 році, де він і зараз є професором. В останнє десятиріччя вивчає молекулярні механізми, які допомагають людям відчувати дотики та біль. Група вчених під його керівництвом виявила ціле сімейство чутливих до температури рецепторів, дозволяючи нервовим волокнам визначати високі й низькі температури, використовуючи при цьому властивості натуральних продуктів, в тому числі гострого перцю.
Ардем Патапутян народився 1967 року в Бейруті, Ліван. В молодості він переїхав зі зруйнованого війною Бейруту до Лос-Анджелеса, США. Отримав ступінь доктора філософії у 1996 році з Каліфорнійського технологічного інституту, Пасадена, США. Він був докторантом Каліфорнійського університету в Сан-Франциско. З 2000 року він вчений в Scripps Research, Ла-Хойя, Каліфорнія, де в теперішній час працює професором. З 2014 року слідчий медичного інституту Говарда Х’юза. В його лабораторії вдалось виявити та описати іонні канали, які активуються змінами теплової енергії й, таким чином, функціонують як молекулярні термометри людського організму.
ЩО ЗА ВІДКРИТТЯ ?
Науковці відкрили рецептори, які реагують на механічні подразники шкіри та внутрішніх органів.
Зокрема Девід Джуліус використав капсаїцин, гостру сполуку з перцю чилі, яка спричиняє печіння, щоб ідентифікувати рецептори у нервових закінченнях шкіри, які реагують на тепло. Коли ми їмо перець чилі, то відчуваємо печіння – його викликає хімічна сполука капсаїцин. Капсаїцин активує нервові клітини, спричиняючи больові відчуття, але механізм його дії до 1990-х років був невідомий. Девід Джуліус відкрив рецептор капсаїцину, який пізніше отримав назву TRPV1.
Згодом, це привело дослідника й до інших відкриттів.
Коли Джуліус досліджував здатність білка реагувати на тепло, він зрозумів, що виявив термочутливий рецептор, який активується при холодних температурах. Девід Джуліус і Ардем Патапутіан незалежно одне від одного використовували ментол для виявлення цього рецептора. Таким чином, науковці ідентифікували рецептор TRPM8, який активується холодом.
Вчені визначили іонні канали, пов’язані з TRPV1 і TRPM8, які активувалися від різних температур.
МЕХАНІЗМИ ПОЧУТТІВ ТИСКУ ТА ДОТИКУ.
Поки дослідження про механізми відчуття температури розгорталися, залишалося незрозумілим, як механічні подразники можуть бути перетворені в наші почуття дотику та тиску.
Патапутіан для цього дослідження використав чутливі до тиску клітини. Він брав участь у дослідженні Scripps Research, Ла-Хойя, Каліфорнія і помітив, що клітини однієї з клітинних ліній формували електричний сигнал у відповідь на натискання мікропіпеткою. Ардем і його колеги одразу зрозуміли, що ті клітини мали рецептори (іонні канали), тому виділили 72 гени, які, можливо, були генами рецепторів, і по черзі їх «вимикали». Так внаслідок дослідження був відкритий новий механочутливий іонний канал, який отримав назву Piezo1 (від грецького «тиск»).
Згодом був відкритий другий ген, який назвали Piezo2, він реагує не лише на тиск, а й відповідає за наше відчуття положення різних частин тіла відносно одне одного та у просторі. Патапутіан довів, що Piezo2 являється основним рецептором в цьому процесі, а люди в яких бракує цього гену, стають перед труднощами при ходьбі в темноті.
Науковці встановили, що Piezo1 and Piezo2 – це чутливі іонні канали, які активуються під час тиску на клітинні мембрани. Крім того, канали Piezo1 та Piezo2 регулюють важливі фізіологічні процеси, зокрема артеріальний тиск, дихання та контроль сечового міхура.
«Відкриття каналів TRPV1, TRPM8 та Piezo цьогорічних лауреатів Нобелівської премії дозволили нам зрозуміти, як тепло, холод та механічна сила можуть ініціювати нервові імпульси, які дозволяють нам сприймати навколишній світ та адаптуватися до нього», – зазначають на сайті Нобелівської премії.
ПРОРИВ В МЕДИЦИНІ?
Відкриття цьогорічних лауреатів важливі не лише з фундаментальної точки зору, адже вони дозволили пояснити, як людина відчуває температуру і дотик. Вони також стали підґрунтям для розробки препаратів проти тяжких захворювань, зокрема, хронічного болю.
«Це відкриває один із секретів природи. Це дійсно те, що відіграє важливу роль у нашому виживанні», – сказав Томас Перлман, генеральний секретар Нобелівського комітету.
Стрічка новин: Нові випадки covid-19 | Конференція з менеджменту в медицині | Molnupiravir ліки від covid-19
Комментировать