У Стокгольмі назвали лауреатів Нобелівської премії в галузі фізіології і медицини за 2019 рік. Ними стали професор Гарвардської медичної школи Вільям Келін-молодший, професор Оксфордського університету сер Пітер Реткліфф, професор Університету Джонса Хопкінса Грегг Семенца за дослідження того, "як клітини відчувають доступність кисню і адаптуються до нього".

Вчені "визначили молекулярний механізм, що регулює активність генів у відповідь на різні рівні кисню", йдеться в заяві Королівського Каролінського медико-хірургічного інституту Стокгольма. Своїм відкриттям вчені проклали шлях до багатообіцяючих нових стратегіях боротьби з анемією, раком і багатьма іншими захворюваннями.

Тваринам потрібен кисень для перетворення їжі в корисну енергію. Так, наприклад, при гіпоксії фізіологічною відповіддю на брак кисню є підвищення рівня гормону еритропоетину (ЕПО), що призводить до збільшення продукції еритроцитів (еритропоез). Важливість гормонального контролю еритропоезу була відома ще на початку 20-го століття, але як сам цей процес контролював O₂, залишалося загадкою.

Грегг Семенца вивчав ген еритропоетину і запуск його роботи у відповідь на гіпоксію ‒ кисневе голодування. Пітер Реткліф незалежно від нього також вивчав роботу цього гена (послідовність нуклеотидів ДНК). Їм вдалося з'ясувати, що кисень регулює його експресію (процес, при якому спадкова інформація від гена перетворюється в функціональний продукт ‒ РНК або білок) в самих різних тканинах організму, а не тільки в нирках. Під час пошуку посередника між накопиченням кисню і експресією гена еритропоетину Семенца виявив білковий комплекс, який зв'язується з особливим сегментом ДНК. Він назвав цей комплекс індукованим гіпоксією фактором (Hypoxia-inducible factor ‒ HIF). Було встановлено, що HIF складається з двох різних ДНК-зв'язуючих білків, так званих факторів транскрипції, які тепер називаються HIF-1α і ARNT. Коли в клітинах досить кисню, HIF неактивний і швидко деградує в цитоплазмі клітини. Його знищують протеасоми ‒ білкові машини.

Вільям Келін, вивчаючи хворобу Гіппеля-Ліндау (генетичне захворювання, при якому найчастіше розвиваються деякі типи раку), виявив, що в ракових клітинах часто підвищена експресія генів, пов'язаних з гіпоксією. Хвороба Гіппеля-Ліндау пов'язана з мутацією в гені VHL (скорочення від Von Hippel-Lindau). Келін з'ясував, що білок VHL входить до складу протеасоми і кодує білок, який запобігає виникненню раку. У. Келін також показав, що ракові клітини, позбавлені функціонального гена VHL, експресують аномально високі рівні генів, регульованих гіпоксією; але, коли ген VHL вводять в ракові клітини, відновлюється нормальна експресія генів. Надалі виявилося, що VHL є частиною комплексу, що маркує білки убіквітином. Потім П. Реткліфф і його дослідницька група зробили ключове відкриття, продемонструвавши, що VHL може фізично взаємодіяти з HIF-1α, забезпечуючи його розкладання при нормальних рівнях кисню. Надалі було показано, що функція активації гена HIF-1α регулюється кисень-залежним гідроксилюванням. Даний механізм досліджують у зв'язку з розробкою ліків, які можуть впливати на різні хворобливі стани, активуючи або блокуючи чутливий до кисню механізм.

Довідково.
Премію в галузі фізіології і медицини присуджує Королівський Каролінський медико-хірургічний інститут Стокгольма, в його Нобелівську асамблею входить 50 осіб. В цілому Нобелівська премія з медицини вручалася 109 раз, її лауреатами до 2018 року включно ставали 216 осіб.
Розмір Нобелівської премії, як і в попередні два роки, складе 9 мільйонів шведських крон (в перерахунку близько 830 тисяч євро). Вручення нагород, за традицією, відбудеться в Стокгольмі і Осло в день смерті Альфреда Нобеля 10 грудня.

За матеріалами www.nobelprize.org.