Ismerje meg a 2016-os orvostudományi Nobel-díj nyertesét

Yoshinori Ohsumi elnyerte a 2016-os orvostudományi Nobel-díjat az autofágia úttörő tanulmányáért. Az 1990-es felfedezés óta az autofágia kulcsfontosságú fogalommá vált a molekuláris biológiában és az orvostudományban.

mi az autofágia?
A kifejezés a görög szavakból származik auto (jelentése self) és phagein (jelentése enni). Az önevés ezen elképzelését először az 1960-as években látták, ahol a sejtek membránokkal elpusztíthatják a benne lévő részecskéket.

ezek a kialakult zsákszerű struktúrák, amelyeket vezikuláknak neveznek, majd egy lizoszómának nevezett újrahasznosító központba szállítják, ahol a vezikulum tartalma lebomlik.

az autofágia folyamata annyira kulcsfontosságú volt az orvostudományban, hogy az Ohsumi korábbi felfedezései Nobel-díjakat is nyertek. A lizoszómák azonosítása a sejtekben 1974-ben nyert, azzal a megértéssel, hogy a sejtek nagy komponensei lebomlanak a vezikulákban. A vezikulák most autofágoszómák voltak.
2004-ben a kémiai Nobel-díjat a fehérje emésztési folyamatok felfedezéséért kapta, amelyekről azt gondolták, hogy akkor fordulnak elő, amikor egy lizoszóma kötődik egy fagolizoszómához.

Oshumi kísérletei
Oshumi elkezdte kutatását, amely ugyanazt a folyamatot vizsgálta az élesztősejtekben, megfigyelve a vakuolát – a lizoszóma ekvivalenst az élesztőben. Az élesztősejteket nagyon könnyű tanulmányozni az emberi vagy állati sejtekhez képest, ezért modellként használják az emberek számára. A vacuole cukorraktárakat tartalmaz, és az élesztősejtek éhezésével a vacuolák lebomlását okozhatja lizoszómák és autofagoszómák felhasználásával. Az éhezés után a vakuolát nézve Oshumi 2 órán belül megfigyelte az autofagoszóma nagy felhalmozódását. Ennek nagy jelentősége az, hogy most kifejlesztett egy módszert, amellyel az autofágia folyamata azonosítható.

Oshumi és csapata most fogta ezt a módszert, és megvizsgálta, hogy mely gének elengedhetetlenek a folyamathoz. Kijelentette, hogy ha az autofágia géneket letiltják, akkor a vezikulák felhalmozódása a vakuolában nem következik be, amikor az élesztősejt éhezik.

az élesztő DNS-ben mutációkat okozó vegyi anyagok hozzáadásával Oshumi egy éven belül képes volt azonosítani a folyamatért felelős összes gént és azok mechanizmusában betöltött funkcióit.

mi volt ennek a jelentősége?
hamarosan világossá válik, hogy szinte azonos folyamat fordul elő az emberekben. A tudósok számos kulcsfontosságú élettani folyamatot azonosítottak, amelyek az autofágiát használják, mint például a gyors energiatermelés, amely alapvető válasz az éhezésre és a stresszre.

Oshumi felfedezése vezetett annak felfedezéséhez, hogy az autofágia megöli a sejtbe bejutott baktériumokat és vírusokat, valamint elpusztítja a sérült fehérjéket és sejtkomponenseket, így megelőzve a betegségeket. Ez a folyamat kulcsfontosságú, mivel minőség-ellenőrzési mechanizmusként működik, ha hibás fehérjét állítanak elő, akkor megsemmisül.

számos betegséget azonosítottak az autofágia gének megzavarásaként. A mutációk genetikai betegséget okoznak, és a 2-es típusú cukorbetegséghez, a Parkinson-kórhoz és sok más betegséghez kapcsolódnak, amelyek az időseket érintik. Ezek a gének az új kezelések potenciális helyszínei, és hamarosan a kezelések célpontjai lesznek.

az autofágia már 55 éve ismert, de Oshumi vágya, hogy megértse a folyamatot és felfedezze a géneket, felgyorsította a jövőbeni kezelések elérhetőségét. Yoshinori Ohsumi professzor a 2016-os fiziológiai vagy orvostudományi Nobel-Díj megérdemelt nyertese.

kép: Fiona Shields / flickr