Животоспасяващата наука, стояща зад „Нобела” за медицина – 2019 г.
Научните открития, които спечелиха на трима изследователи Нобеловата награда за физиология и медицина, правят възможно разработването на нови терапии за потенциално смъртоносни състояния като рак, инфаркт и инсулт.
Двама американци и един британец (Уилям Кейлин младши, професор по медицина от Харвардското медицинско училище в Бостън; Грег Семенза, професор по генетична медицина в Университета „Джонс Хопкинс“ в Балтимор; и Питър Ратклиф, директор на клиничните изследвания в Института „Франсис Крик“ в Лондон) ще си поделят наградата от 9 млн. шведски крони (918 000 щ.д.) за открития, които подобряват разбирането ни за начина, по който човешкото тяло долавя и се адаптира към променящите се концентрации на кислорода. Работата на изследователите хвърля нова светлина върху това, как клетките ни реагират на промените в нивата на жизненоважния за нас елемент.
„Става дума за процеса в нашите клетки, който им позволява да усещат кислорода и да определят какво да правят в зависимост от това, дали го получават в достатъчни количества – каза Жоан Масаге, директор на Института „Слоун Кетъринг“ в Ню Йорк. – Когато равнищата на кислорода са прекалено ниски, клетките знаят, че трябва да вземат спешни мерки, за да приспособят метаболизма си или да адаптират поведението си“.
Специалисти казват, че тези открития са били ключови за разработването на така наречените блокери на ангиогенезата като Авастин (бевацизумаб), лекуващи рака чрез блокиране способността на туморните клетки да активират растежа на нови кръвоносни съдове, които ги снабдяват с кислород и хранителни вещества.
Блокерите на ангиогенезата се използват за лечението на различни видове рак, в това число на мозъка, бъбреците, белия дроб и дебелото черво. В много случаи те се прилагат в комбинация с други терапии, като например химиотерапия.
„За рака един-единствен куршум няма да е достатъчен – той налага да се комбинират различни подходи – коментира Масаге. – Ако можем да потиснем способността на раковите клетки да си набавят кислород, това ни дава още един фронт за атакуване на рака.“
Откритията биха могли да подпомогнат разработването и на нови лекарства за анемията – състояние, при което пациентите имат недостиг на здрави червени кръвни клетки, които да пренасят кислород до органите. „Те са от решаващо значение, за да се разбере какво контролира анемията на различни нива“, казва д-р Янис Абковиц, ръководител на отдела по хематология на Медицинското училище на Вашингтонския университет в Сиатъл и бивш президент на Американското дружество по хематология.
Друга сфера, в която откритията могат да помогнат за създаване на нови лекарства, са сърдечните и мозъчните удари. И двете състояния се отличават с увреждане на клетките вследствие прекъсване доставянето на богата на кислород кръв до тъкани с критично значение.
За инфаркта и инсулта често се мисли като за „водопроводни проблеми“, казва Матю Вандър Хейден, доцент по биология и помощник-директор на Института „Кох” за интегративно изследване на рака при Масачузетския технологичен институт, имайки предвид запушванията или течовете на кръвоносните съдове, които се явяват непосредствена причина за тези състояния. „Ние знаем, че трябва да оправим водопроводния проблем, но може да има какво още да направим, за да помогнем на тъканта действително да се възстанови“ от липсата на кислород.
По-нататък, добавя Вандър Хейден, откритията биха могли да доведат и до нови терапии за травмите на гръбначния мозък – например медикаменти, които да стимулират регенерацията на увредените нервни клетки в гръбначния стълб.
Тримата учени спечелиха престижната награда Ласкер през 2016 година. При изследвания, продължили повече от две десетилетия, те разгадаха различни аспекти на това, как клетките в тялото първо усещат и после реагират на недостига на кислород. Този жизненоважен газ се използва от миниатюрни структури, наречени митохондрии, налични в почти всички клетки на животните и хората, за трансформирането на храната в полезна енергия.
Учените демонстрираха, че когато кислородът не достига, протеинов комплекс, който Семенза нарекъл хипокси-индуцируем фактор (HIF), се натрупва в почти всички клетки на тялото. Повишаването на нивата му има редица ефекти, но най-важният е, че засилва активността на ген, използван за производството на еритропоетин (ЕРО) – хормон, който на свой ред увеличава образуването на пренасящи кислород червени кръвни клетки.
Превод от английски
Калина КАМЕНОВА
