0
9617
Газета Печатная версия

22.10.2019 22:11:00

Удар в кислородное сплетение

Объяснена загадка устойчивости некоторых популяций к условиям высокогорья и онкологическим заболеваниям

Тэги: физиология, биология, медицина, рак


физиология, биология, медицина, рак

Нобелевская премия по физиологии и медицине в 2019 году присуждена англичанину и двум американцам. Любопытно, что исследование, отмеченное самой авторитетной научной наградой, – это своеобразный оммаж немцу Отто Варбургу, удостоенному нобелевской награды в 1931 году за открытие необычного явления, связанного с закислением, то есть снижением показателя кислотности среды (рН) опухолевых новообразований. По прошествии полувека, молекулярный механизм этого уникального эффекта, на противодействие которому возлагались большие надежды, так и оставался непознанным. Прошло еще полвека со времени первых генетических работ, и вот теперь мы более или менее разобрались, что же лежит в основе эффекта Варбурга.

Началось все, можно сказать, с работ сэра Питера Рэтклиффа, ныне работающего в Оксфорде, где он возглавляет Отдел клинической медицины и с 2016 года стал директором клинических исследований в Институте Френсиса Крика, сооткрывателя структуры ДНК. Лауреат открыл совершенно неожиданный факт синтеза белка, управляющего синтезом эритроцитов – красных кровяных клеток в органе кроветворения, костном мозге, – клетками… почек. Биологи часто называют кроветворение эритропоэзом («порождение эритроцитов»), поэтому новооткрытый протеин Рэтклифф назвал эритропоэтином. Он стал известен широкой публике как ЭПО, широко использовавшийся в качестве «естественного» допинга спортсменов.

Рэтклифф родился в 1954 году в северном английском графстве Ланкашир и медицинское образование получал с 1972 года в Кембридже и Лондонском госпитале Св. Варфоломея. Через шесть лет перешел в Оксфорд, где занялся болезнями почек. Клетки почек работают в весьма специфических с токсикологической точки зрения среде. Это часто приводит к их гипоксии вследствие нехватки кислорода. Открытый в ходе его исследований эритропоэтин оказался транскрипционным фактором, то есть белком, который стимулирует активность генов, или их транскрипцию-«переписывание» (откуда и название).

Особенность белка – в условиях гипоксии он стимулирует два гена, реагирующих на снижение уровня кислорода. Один из них синтезирует гомолог в виде тромбопоэтина, стимулирующего в костном мозге «производство» тромбопластинок. А второй активируется в клетках эндотелия, монослой которых выстилает сосуды изнутри. Именно эндотелий первым реагирует на снижение уровня кислорода в крови.

Вторым лауреатом стал Уильям Кэлин, родившийся в 1957 году в Нью‑Йорке и закончивший образование в университете Дьюка в г. Дареме (шт. Северная Каролина, США) в 1982 году. Специализацию молекулярного онколога он получил в университете Дж. Гопкинса в г. Балтиморе. После этого перебрался в Раковый институт Дана‑Фрабер, где стал открывателем гена ретинобластомы (Rb – Retinoblastoma). Эта опухоль сетчатки‑ретины глаза развивается в результате мутаций в гене Rb, протеин которого является в норме блокатором клеточного деления. Белок Rb, как показал рентгеноструктурный анализ, имеет особый «карман», в котором застревает вирус папилломы (бородавочный), что препятствует возникновению опухолей шейки матки.

Кэлину также удалось прояснить природу болезни Хиппель‑Линдау, проявляющуюся в семьях в виде роста кист и доброкачественных опухолей, а также прояснить суть защитной функции протеина р53. Мутации всех трех генов выявляются в самых разных опухолях человека. На гены‑протекторы тоже возлагались большие надежды в деле борьбы с клеточным ростом. Кэлин был женат на враче‑онкологе, специализировавшейся в лечении рака груди, которая погибла от рака в 2015 году.

Грэгг Семенза родился в 1956 году и в настоящее время занимает позицию профессора педиатрии в университете Дж. Гопкинса, где практикует как радиоонколог. Начинал он свою научную карьеру с изучения бета‑талассемии в Пеннсильванском университете г. Филадельфии. Талассемия представляет собой гемоглобинопатию, генетически защищающую за счет уменьшения уровня кислорода в крови людей, живущих на побережьях Средиземного моря, от малярии. Это в конце концов привело третьего лауреата к изучению реакции клеток на гипоксию, что характерно для эффекта Варбурга.

В ходе реализации «Васкулярной программы» был открыт белковый фактор, синтез которого индуцируется гипоксией (HIF – Hypoxia Inducible Factor). Он, наряду с эритропоэтином и Rb, является транскрипционным фактором. Например, повышает у тибетцев активность двух генов, которые позволяют людям, живущим на высоте 4 км, справляться с высокогорной болезнью.

Все трое лауреатов были в 2016 году удостоены премии супругов А. и М. Ласкеров, которой с 1945 года награждают ученых за их исследования в области фундаментальной медицины (Basic MedResearch).

В очередной раз не удостоились награды Карл Дессерот, создавший в Станфорде метод оптогенетики, которым пользуются нейробиологи всего мира, а также две исследовательницы из Беркли и Гарварда, подарившие миру ген‑редактирование. С другой стороны можно понять и судей Каролинского института в Стокгольме, которым в этом году поступило 636 номинаций, а выбрать они могли только трех…


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Украине помогут массово применять дальнобойные ракеты

Украине помогут массово применять дальнобойные ракеты

Владимир Мухин

Поставки комплексов Taurus из Германии начнутся в конце июля

0
1518
Константин Ремчуков. 20 лет назад Генассамблея ООН совершила ошибку, которую нужно срочно исправлять

Константин Ремчуков. 20 лет назад Генассамблея ООН совершила ошибку, которую нужно срочно исправлять

Константин Ремчуков

Принцип ответственности защищать (Responsibility to Protect – R2P) разрушает международно-правовую определенность и актуальное мироустройство

0
1047
В Украине ждут нового наступления России под Харьковом

В Украине ждут нового наступления России под Харьковом

Владимир Мухин

Минобороны планирует улучшить медицинское обеспечение бойцов в зоне спецоперации

0
4861
Война Израиля с Ираном: уроки на будущее

Война Израиля с Ираном: уроки на будущее

Владимир Пряхин

Почему планы обеспечить "мир через силу" несостоятельны

0
1906

Другие новости