seznamte se s vítězem Nobelovy ceny za medicínu 2016

Yoshinori Ohsumi získal Nobelovu cenu za medicínu 2016 za své průlomové studium autofagie. Od objevu v roce 1990 se autofagie stala klíčovým konceptem v molekulární biologii a medicíně.

Co je autofagie?
termín pochází z řeckých slov auto (což znamená Já) a fagein (což znamená jíst). Tato myšlenka vlastního stravování byla poprvé pozorována v šedesátých letech, kdy buňky mohly zničit částice uvnitř sebe pomocí membrán.

Tyto tvoří sac-jako struktury, tzv. váčků, které jsou pak přepravovány do střediska recyklace nazývá lysosome, kde obsah váčku jsou degradovány.

proces autofagie byl pro medicínu tak klíčový, že předchozí objevy Ohsumi také získaly Nobelovy ceny. Identifikace lysozomů v buňkách zvítězila v roce 1974, přičemž bylo zjištěno, že velké složky buněk mohou být degradovány ve vezikulech. Vezikuly byly nyní vytvořeny autofagozomy.
V roce 2004 byla Nobelova cena za chemii za objev procesů trávení bílkovin, o nichž se předpokládalo, že se vyskytují, když se lysozom váže na fagolysozom.

Oshumiovy experimenty
Oshumi zahájil svůj výzkum zaměřený na stejný proces v kvasinkových buňkách a pozoroval vakuolu-ekvivalent lysozomu v kvasinkách. Kvasinkové buňky se velmi snadno studují ve srovnání s lidskými nebo zvířecími buňkami, a proto se používají jako model pro člověka. Vakuola obsahuje zásoby cukru a prostřednictvím hladovění kvasinkových buněk by měla způsobit degradaci vakuol použitím lysozomů a autofagozomů. Při pohledu na vakuolu po hladovění pozoroval Oshumi velkou akumulaci autofagozomu během 2 hodin. Velkým významem toho je, že nyní vyvinul metodu, podle které lze identifikovat proces autofagie.

Oshumi a jeho tým nyní vzali tuto metodu a zkoumali, které geny jsou nezbytné pro proces. Uvedl, že pokud autofagie geny byly zakázány akumulaci váčků do vakuoly by neměly nastat, když kvasinkové buňky byl hlad.

přidáním chemikálií, které způsobily mutace v kvasinkové DNA, byl Oshumi schopen identifikovat všechny geny zodpovědné za proces a jejich funkce v mechanismu během jednoho roku.

jaký to mělo význam?
brzy je zřejmé, že u lidí dochází k téměř identickému procesu. Vědci byli schopni identifikovat mnoho klíčových fyziologických procesů, které používaly autofagii, jako je rychlá produkce energie, která je zásadní reakcí na hladovění a stres.

Oshumi objev vedl k zjištění, že autofagie zabíjí bakterie a viry, které vstoupily do buňky, stejně jako ničí poškozené proteiny a buněčné komponenty, čímž se zabrání onemocnění. Tento proces je klíčový, protože působí jako mechanismus kontroly kvality, pokud je produkován vadný protein, je zničen.

řada onemocnění byla identifikována jako narušení genů autofagie. Mutace způsobují genetické onemocnění a jsou spojeny s diabetem typu 2, Parkinsonovou chorobou a mnoha dalšími nemocemi, které postihují starší osoby. Tyto geny jsou nyní potenciálním místem pro nové léčby a brzy budou cílem léčby.

autofagie je známa posledních 55 let, ale oshumiova touha porozumět procesu a objevovat geny urychlila rychlost, jakou budou k dispozici budoucí léčby. Profesor Yoshinori Ohsumi je zaslouženým vítězem Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu za rok 2016.

obrázek: Fiona Shields / flickr