Mød vinderen af Nobelprisen i medicin 2016

Yoshinori Ohsumi har vundet Nobelprisen i medicin i 2016 for sin banebrydende undersøgelse inden for autophagy. Siden opdagelsen i 1990 er autofagi blevet et nøglebegreb inden for molekylærbiologi og medicin.

Hvad er autofagi?udtrykket stammer fra de græske ord auto (betyder selv) og fagein (betyder at spise). Denne ide om selvspisning blev først set i 1960 ‘ erne, hvor celler kunne ødelægge partikler inde i sig selv ved hjælp af membraner.

disse dannede sac-lignende strukturer kaldet vesikler, der derefter transporteres til et genbrugscenter kaldet et lysosom, hvor indholdet af vesiklen nedbrydes.processen med autofagi har været så vigtig for medicin, at tidligere opdagelser til Ohsumi også har vundet Nobelpriser. Identifikationen af lysosomer i celler vandt i 1974 med den opnåede forståelse af, at store komponenter af celler kunne nedbrydes i vesiklerne. Vesiklerne blev nu opfundet autophagosomer.i 2004 var Nobelprisen for kemi for opdagelsen af proteinfordøjelsesprocesser, som man troede at forekomme, når et lysosom binder til et fagolysosom.

Oshumis eksperimenter
Oshumi begyndte sin forskning med at se på den samme proces i gærceller og observerede vakuolen – lysosomækvivalenten i gær. Gærceller er meget lette at studere sammenlignet med humane eller dyreceller og bruges derfor som model for mennesker. Vakuolen indeholder sukkerlagre, og ved at sulte gærcellerne bør det forårsage nedbrydning af vakuolerne ved brug af lysosomer og autophagosomer. Visning af vakuolen efter sultning observerede Oshumi en stor ophobning af autophagosomet inden for 2 timer. Den store betydning af dette er, at han nu havde udviklet en metode, som autofagiprocessen kunne identificeres.

Oshumi og hans team tog nu denne metode og undersøgte, hvilke gener der er afgørende for, at processen kan forekomme. Han sagde, at hvis autophagy-generne blev deaktiveret, ville akkumuleringen af vesiklerne i vakuolen ikke forekomme, når gærcellen blev sultet.

Ved at tilføje kemikalier, der forårsagede mutationer i gær-DNA ‘ et, var Oshumi i stand til at identificere alle de gener, der var ansvarlige for processen og deres funktioner i mekanismen inden for et år.

hvad var betydningen af dette?
det bliver hurtigt klart, at en næsten identisk proces forekommer hos mennesker. Forskere var i stand til at identificere mange vigtige fysiologiske processer, der brugte autofagi, såsom hurtig produktion af energi, hvilket er et væsentligt svar på sult og stress.Oshumis opdagelse har ført til at opdage, at autofagi dræber bakterier og vira, der er kommet ind i en celle, samt ødelægger beskadigede proteiner og cellekomponenter og dermed forhindrer sygdomme. Denne proces er nøglen, da den fungerer som en kvalitetskontrolmekanisme, hvis der produceres et defekt protein, ødelægges det.

en række sygdomme er blevet identificeret som en forstyrrelse af autophagy-generne. Mutationer forårsager genetisk sygdom og er forbundet med type 2-diabetes, Parkinsons sygdom og mange andre sygdomme, der påvirker ældre. Disse gener er nu et potentielt sted for nye behandlinger og vil snart være målene for behandlinger.

autofagi har været kendt i de sidste 55 år, men Oshumis ønske om at forstå processen og opdage generne har accelereret den hastighed, hvormed fremtidige behandlinger vil blive stillet til rådighed. Professor Yoshinori Ohsumi er den fortjente vinder for Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 2016.

billede: Fiona Shields / flickr