चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार विजेताओं के नाम। फिजियोलॉजी या मेडिसिन पुरस्कार चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार विजेता

2016 में, फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार जापानी वैज्ञानिक योशिनोरी ओसुमी को ऑटोफैगी की खोज और इसके आणविक तंत्र को समझने के लिए दिया गया था। ऑटोफैगी खर्च किए गए ऑर्गेनेल और प्रोटीन परिसरों के पुनर्चक्रण की प्रक्रिया है; यह न केवल सेल अर्थव्यवस्था के किफायती प्रबंधन के लिए, बल्कि सेलुलर संरचना के नवीनीकरण के लिए भी महत्वपूर्ण है। इस प्रक्रिया के जैव रसायन और इसके आनुवंशिक आधार को समझना पूरी प्रक्रिया और इसके व्यक्तिगत चरणों को नियंत्रित और प्रबंधित करने की क्षमता को निर्धारित करता है। और यह शोधकर्ताओं को स्पष्ट मौलिक और व्यावहारिक दृष्टिकोण देता है।

विज्ञान इतनी अविश्वसनीय गति से आगे बढ़ता है कि आम आदमी के पास खोज के महत्व को समझने का समय नहीं है, और इसके लिए नोबेल पुरस्कार पहले ही दिया जा चुका है। पिछली शताब्दी के 80 के दशक में, जीव विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों में, कोशिका की संरचना पर अनुभाग में, अन्य जीवों के बीच, लाइसोसोम के बारे में सीखना संभव था - झिल्लीदार पुटिकाएं जो अंदर एंजाइमों से भरी होती हैं। इन एंजाइमों का उद्देश्य विभिन्न बड़े जैविक अणुओं को छोटे ब्लॉकों में विभाजित करना है (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तब हमारे जीव विज्ञान शिक्षक को अभी तक यह नहीं पता था कि लाइसोसोम की आवश्यकता क्यों थी)। उनकी खोज क्रिश्चियन डी ड्यूवे ने की थी, जिसके लिए उन्हें 1974 में फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

क्रिश्चियन डी डुवे और उनके सहयोगियों ने एक नई विधि - सेंट्रीफ्यूजेशन का उपयोग करके लाइसोसोम और पेरॉक्सिसोम को अन्य सेलुलर ऑर्गेनेल से अलग कर दिया, जो कणों को द्रव्यमान द्वारा क्रमबद्ध करने की अनुमति देता है। लाइसोसोम अब व्यापक रूप से चिकित्सा में उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, क्षतिग्रस्त कोशिकाओं और ऊतकों को दवाओं का लक्षित वितरण उनके गुणों पर आधारित होता है: एक आणविक दवा को लाइसोसोम के अंदर और बाहर अम्लता में अंतर के कारण रखा जाता है, और फिर विशिष्ट लेबल से लैस लाइसोसोम को भेजा जाता है। प्रभावित ऊतकों को।

लाइसोसोम अपनी गतिविधि की प्रकृति से अंधाधुंध होते हैं - वे किसी भी अणु और आणविक परिसरों को अपने घटक भागों में तोड़ देते हैं। संकीर्ण "विशेषज्ञ" प्रोटीसोम हैं, जिनका उद्देश्य केवल प्रोटीन को साफ करना है (देखें:, "तत्व", 05.11.2010)। सेलुलर अर्थव्यवस्था में उनकी भूमिका को शायद ही कम करके आंका जा सकता है: वे उन एंजाइमों की निगरानी करते हैं जिन्होंने उनके जीवन की सेवा की है और उन्हें आवश्यकतानुसार नष्ट कर दिया है। यह अवधि, जैसा कि हम जानते हैं, बहुत सटीक रूप से निर्धारित की जाती है - ठीक उसी समय तक जब तक कोशिका एक विशिष्ट कार्य करती है। यदि इसके पूरा होने पर एंजाइम नष्ट नहीं होते हैं, तो चल रहे संश्लेषण को समय पर रोकना मुश्किल होगा।

प्रोटीसोम बिना किसी अपवाद के सभी कोशिकाओं में मौजूद होते हैं, यहां तक ​​कि बिना लाइसोसोम के भी। प्रोटीसोम की भूमिका और उनके काम के जैव रासायनिक तंत्र की जांच आरोन चेखानोवर, अवराम गेर्शको और इरविन रोज ने 1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत में की थी। उन्होंने पाया कि प्रोटीसोम उन प्रोटीनों को पहचानते हैं और नष्ट करते हैं जिन पर यूबिकिटिन प्रोटीन का लेबल लगा होता है। यूबिकिटिन के साथ बाध्यकारी प्रतिक्रिया एटीपी की कीमत के साथ आती है। 2004 में, तीनों वैज्ञानिकों को सर्वव्यापी-निर्भर प्रोटीन क्षरण पर उनके शोध के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला। 2010 में, प्रतिभाशाली अंग्रेजी बच्चों के लिए स्कूली पाठ्यक्रम को देखते हुए, मैंने कोशिका संरचना की तस्वीर में काले बिंदुओं की एक श्रृंखला देखी, जिसे प्रोटीसोम के रूप में चिह्नित किया गया था। हालाँकि, उस स्कूल के शिक्षक छात्रों को यह समझाने में असमर्थ थे कि यह क्या है और ये रहस्यमयी प्रोटीसोम किस लिए हैं। उस तस्वीर में लाइसोसोम के बारे में कोई सवाल नहीं थे।

लाइसोसोम के अध्ययन की शुरुआत में भी, यह देखा गया था कि उनमें से कुछ में सेलुलर ऑर्गेनेल के हिस्से होते हैं। इसका मतलब यह है कि लाइसोसोम में, न केवल बड़े अणुओं को भागों में विभाजित किया जाता है, बल्कि कोशिका के कुछ हिस्सों में भी। स्वयं की कोशिकीय संरचनाओं को पचाने की प्रक्रिया को ऑटोफैगी कहा जाता है - अर्थात "स्वयं को खाना।" कोशिकांगों के भाग हाइड्रोलेस युक्त लाइसोसोम में कैसे प्रवेश करते हैं? 80 के दशक में, उन्होंने स्तनधारी कोशिकाओं में लाइसोसोम और ऑटोफैगोसोम की संरचना और कार्य का अध्ययन करते हुए इस मुद्दे का अध्ययन करना शुरू किया। उन्होंने और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि ऑटोफैगोसोम कोशिकाओं के द्रव्यमान में दिखाई देते हैं यदि वे पोषक तत्व-गरीब माध्यम पर उगाए जाते हैं। इस संबंध में, एक परिकल्पना सामने आई कि ऑटोफैगोसोम का निर्माण तब होता है जब पोषण के एक आरक्षित स्रोत की आवश्यकता होती है - प्रोटीन और वसा जो अतिरिक्त जीवों का हिस्सा होते हैं। ये ऑटोफैगोसोम कैसे बनते हैं, क्या उन्हें अतिरिक्त पोषण के स्रोत के रूप में या अन्य सेलुलर उद्देश्यों के लिए आवश्यक है, पाचन के लिए लाइसोसोम कैसे पाए जाते हैं? 90 के दशक की शुरुआत में इन सभी सवालों का कोई जवाब नहीं था।

अपने स्वयं के शोध को लेते हुए, ओसुमी ने खमीर ऑटोफैगोसोम के अध्ययन पर अपने प्रयासों पर ध्यान केंद्रित किया। उन्होंने तर्क दिया कि ऑटोफैगी एक रूढ़िवादी सेलुलर तंत्र होना चाहिए, इसलिए, सरल (अपेक्षाकृत) और सुविधाजनक प्रयोगशाला वस्तुओं पर इसका अध्ययन करना अधिक सुविधाजनक है।

खमीर में, ऑटोफैगोसोम रिक्तिका के अंदर रहते हैं और फिर वहां विघटित हो जाते हैं। विभिन्न प्रोटीनएज एंजाइम उनके उपयोग में शामिल होते हैं। यदि कोशिका में प्रोटीनेस दोषपूर्ण हैं, तो ऑटोफैगोसोम रिक्तिका के अंदर जमा हो जाते हैं और घुलते नहीं हैं। ओसुमी ने इस गुण का लाभ उठाते हुए ऑटोफैगोसोम की संख्या में वृद्धि के साथ यीस्ट कल्चर तैयार किया। उन्होंने खराब वातावरण में खमीर संस्कृतियों को विकसित किया - इस मामले में, ऑटोफैगोसोम बहुतायत में दिखाई देते हैं, भूख से मर रहे सेल को खाद्य भंडार वितरित करते हैं। लेकिन उनकी संस्कृतियों ने गैर-कार्यशील प्रोटीन के साथ उत्परिवर्ती कोशिकाओं का उपयोग किया। इसलिए, परिणामस्वरूप, कोशिकाओं ने जल्दी से रिक्तिका में बहुत सारे ऑटोफैगोसोम जमा कर लिए।

ऑटोफैगोसोम, उनकी टिप्पणियों के अनुसार, एकल-परत झिल्लियों से घिरे होते हैं, जिसके अंदर विभिन्न प्रकार की सामग्री स्थित हो सकती है: राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, लिपिड और ग्लाइकोजन कणिकाओं। गैर-उत्परिवर्ती कोशिकाओं की संस्कृतियों में प्रोटीज अवरोधकों को जोड़ने या हटाने से, ऑटोफैगोसोम की संख्या में वृद्धि या कमी प्राप्त की जा सकती है। तो इन प्रयोगों में यह प्रदर्शित किया गया कि ये कोशिका पिंड प्रोटीनएज़ एंजाइम द्वारा पचते हैं।

बहुत जल्दी, केवल एक वर्ष में, यादृच्छिक उत्परिवर्तन विधि का उपयोग करते हुए, ओसुमी ने 13-15 जीन (APG1-15) और ऑटोफैगोसोम के निर्माण में शामिल संबंधित प्रोटीन उत्पादों की पहचान की (एम। त्सुकाडा, वाई। ओहसुमी, 1993। अलगाव और लक्षण वर्णन ऑटोफैगी-दोषपूर्ण म्यूटेंट की Saccharomyces cerevisiae) दोषपूर्ण प्रोटीनएज़ गतिविधि वाली कोशिकाओं की कॉलोनियों में, उन्होंने एक माइक्रोस्कोप के तहत उन का चयन किया जिनमें ऑटोपेगोसोम नहीं थे। फिर, उन्हें अलग-अलग खेती करके, उन्होंने पता लगाया कि उन्होंने किन जीनों को दूषित किया है। पहले सन्निकटन में, इन जीनों के आणविक तंत्र को समझने में उनके समूह को पाँच और साल लगे।

हम यह पता लगाने में कामयाब रहे कि यह कैस्केड कैसे काम करता है, किस क्रम में और कैसे ये प्रोटीन एक दूसरे से बंधते हैं, ताकि परिणाम एक ऑटोफैगोसोम हो। 2000 तक, क्षतिग्रस्त ऑर्गेनेल के चारों ओर एक झिल्ली के गठन की तस्वीर जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जाना था, स्पष्ट हो गया। एकल लिपिड झिल्ली इन जीवों के चारों ओर फैलने लगती है, धीरे-धीरे उन्हें घेर लेती है, जब तक कि झिल्ली के सिरे एक-दूसरे के करीब नहीं आ जाते और विलय हो जाते हैं, जिससे ऑटोफैगोसोम की दोहरी झिल्ली बन जाती है। इस पुटिका को फिर लाइसोसोम में ले जाया जाता है और इसके साथ जोड़ा जाता है।

झिल्ली निर्माण की प्रक्रिया में, एपीजी प्रोटीन शामिल होते हैं, जिनमें से एनालॉग योशिनोरी ओसुमी और स्तनधारियों के सहयोगियों द्वारा पाए गए थे।

ओसुमी के काम के लिए धन्यवाद, हमने गतिकी में ऑटोफैगी की पूरी प्रक्रिया को देखा। ओसुमी के शोध का प्रारंभिक बिंदु कोशिकाओं में रहस्यमय छोटे निकायों की उपस्थिति का सरल तथ्य था। शोधकर्ताओं के पास अब ऑटोफैगी की पूरी प्रक्रिया को नियंत्रित करने की क्षमता है, हालांकि यह काल्पनिक है।

सेल के सामान्य कामकाज के लिए ऑटोफैगी आवश्यक है, क्योंकि सेल को न केवल अपनी जैव रासायनिक और वास्तुशिल्प अर्थव्यवस्था को नवीनीकृत करने में सक्षम होना चाहिए, बल्कि अनावश्यक लोगों का उपयोग करने में भी सक्षम होना चाहिए। एक कोशिका में हजारों घिसे-पिटे राइबोसोम और माइटोकॉन्ड्रिया, झिल्ली प्रोटीन, अपशिष्ट आणविक परिसर होते हैं - इन सभी को आर्थिक रूप से संसाधित करने और वापस संचलन में लाने की आवश्यकता होती है। यह एक तरह का सेलुलर रीसाइक्लिंग है। यह प्रक्रिया न केवल कुछ बचत प्रदान करती है, बल्कि तेजी से सेल उम्र बढ़ने को भी रोकती है। मनुष्यों में कोशिकीय स्वरभंग के उल्लंघन से पार्किंसंस रोग, टाइप II मधुमेह, कैंसर और वृद्धावस्था की विशेषता वाले कुछ विकारों का विकास होता है। सेलुलर ऑटोफैगी की प्रक्रिया को नियंत्रित करना, जाहिर है, मौलिक और व्यावहारिक दोनों शब्दों में बहुत संभावनाएं हैं।

टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर योशिनोरी ओसुमी। जापानी वैज्ञानिक को उनके मौलिक कार्य के लिए सम्मानित किया गया, जिसने दुनिया को समझाया कि ऑटोफैगी कैसे होता है, सेलुलर घटकों के प्रसंस्करण और पुनर्चक्रण में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।

योशिनोरी ओसुमी के काम के लिए धन्यवाद, अन्य वैज्ञानिकों को न केवल खमीर में, बल्कि मनुष्यों सहित अन्य जीवित चीजों में भी ऑटोफैगी का अध्ययन करने के लिए उपकरण प्राप्त हुए हैं। आगे के शोध के दौरान, यह पाया गया कि ऑटोफैगी एक रूढ़िवादी प्रक्रिया है, और मनुष्यों में यह लगभग उसी तरह से होता है। ऑटोफैगी की मदद से, हमारे शरीर की कोशिकाएं लापता ऊर्जा और निर्माण संसाधन प्राप्त करती हैं, आंतरिक भंडार जुटाती हैं। ऑटोफैगी क्षतिग्रस्त सेलुलर संरचनाओं को हटाने में शामिल है, जो सामान्य सेल फ़ंक्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। साथ ही, यह प्रक्रिया क्रमादेशित कोशिका मृत्यु के तंत्रों में से एक है। ऑटोफैगी विकार कैंसर और पार्किंसंस रोग को कम कर सकते हैं। इसके अलावा, ऑटोफैगी का उद्देश्य इंट्रासेल्युलर संक्रामक एजेंटों का मुकाबला करना है, उदाहरण के लिए, तपेदिक के प्रेरक एजेंट। शायद इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि एक बार खमीर ने हमें ऑटोफैगी का रहस्य बता दिया, हम इन और अन्य बीमारियों के लिए एक इलाज प्राप्त करेंगे।

अक्टूबर की शुरुआत में, नोबेल समिति ने मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में 2016 के लिए काम के परिणामों को सारांशित किया, जिससे सबसे बड़ा लाभ हुआ और नोबेल पुरस्कार के लिए नामांकित व्यक्तियों का नाम दिया गया।

आप इस पुरस्कार के बारे में जितना चाहें उतना संदेह दिखा सकते हैं, पुरस्कार विजेताओं की पसंद की निष्पक्षता पर संदेह कर सकते हैं, नामांकन के लिए रखे गए सिद्धांतों और गुणों के मूल्य पर सवाल उठा सकते हैं। यह सब, निश्चित रूप से, एक जगह है ... ठीक है, मुझे बताओ, शांति पुरस्कार क्या दिया जाता है, उदाहरण के लिए, 1990 में मिखाइल गोर्बाचेव को ... या विश्व शांति के लिए अमेरिकी राष्ट्रपति बराक अबामा को इसी तरह का पुरस्कार कि 2009 में धूम मचा दी ?

नोबल पुरस्कार

और यह 2016 नए प्राप्तकर्ताओं की आलोचना और चर्चा के बिना नहीं था, उदाहरण के लिए, दुनिया ने अस्पष्ट रूप से साहित्य के क्षेत्र में पुरस्कार स्वीकार किया, जो अमेरिकी रॉक गायक बॉब डायलन के पास उनकी कविताओं के लिए गीतों के लिए गया था, और गायक ने खुद भी प्रतिक्रिया व्यक्त की थी पुरस्कार के लिए और अधिक अस्पष्ट रूप से, केवल दो सप्ताह के बाद पुरस्कार समारोह का जवाब ...

हालाँकि, हमारी आम राय की परवाह किए बिना, यह उच्च पुरस्कार को सबसे प्रतिष्ठित माना जाता हैवैज्ञानिक दुनिया में पुरस्कार, सौ से अधिक वर्षों से जीवित है, उसके क्रेडिट में सैकड़ों पुरस्कार हैं, लाखों डॉलर की पुरस्कार राशि है।

नोबेल फाउंडेशन की स्थापना 1900 में इसके वसीयतकर्ता की मृत्यु के बाद हुई थी अल्फ्रेड नोबेल- एक उत्कृष्ट स्वीडिश वैज्ञानिक, शिक्षाविद, पीएचडी, डायनामाइट के आविष्कारक, मानवतावादी, शांति के लिए सेनानी, और इसी तरह ...

रूसपुरस्कार विजेताओं की सूची में है 7वां स्थान, पुरस्कारों के पूरे इतिहास में है 23 नोबेलया 19 पुरस्कार(समूह वाले हैं)। भौतिकी के क्षेत्र में उनकी खोजों के लिए 2010 में इस उच्च सम्मान से सम्मानित होने वाले रूसियों में से अंतिम विटाली गिन्ज़बर्ग थे।

इसलिए, 2016 के पुरस्कार विभाजित हैं, पुरस्कार स्टॉकहोम में प्रस्तुत किए जाएंगे, कुल फंड का आकार लगातार बदल रहा है और पुरस्कार का आकार तदनुसार बदलता है।

2016 फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार

सामान्य लोगों में से कुछ, विज्ञान से दूर, वैज्ञानिक सिद्धांतों और खोजों के सार में तल्लीन होते हैं जो विशेष मान्यता के योग्य हैं। और मैं उनमें से एक हूं :-)। लेकिन आज मैं इस वर्ष के पुरस्कारों में से एक पर थोड़ा और ध्यान देना चाहता हूं। वास्तव में दवा और शरीर विज्ञान क्यों? हां, सब कुछ सरल है, मेरे ब्लॉग "बी हेल्दी" के सबसे संतृप्त वर्गों में से एक है, क्योंकि जापानियों के काम में मेरी दिलचस्पी थी और मैंने इसके सार को थोड़ा समझ लिया। मुझे लगता है कि स्वस्थ जीवन शैली का पालन करने वाले लोगों के लिए लेख रुचिकर होगा।

तो, क्षेत्र में नोबेल पुरस्कार विजेता 2016 के लिए शरीर क्रिया विज्ञान और चिकित्सा 71 साल के जापानी बन गए योशिनोरी ओसुमी(योशिनोरी ओहसुमी) टोक्यो प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में आणविक जीवविज्ञानी हैं। उनके काम का विषय "ऑटोफैगी के तंत्र की खोज" है।

भोजीग्रीक से अनुवाद में "सेल्फ-ईटिंग" या "सेल्फ-ईटिंग" सेल के अनावश्यक, घिसे-पिटे हिस्सों के प्रसंस्करण और उपयोग के लिए एक तंत्र है, जो सेल द्वारा ही किया जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो कोशिका खुद खाती है। ऑटोफैगी मनुष्यों सहित सभी जीवित जीवों में निहित है।

प्रक्रिया स्वयं लंबे समय से जानी जाती है। सदी के 90 के दशक में वापस किए गए वैज्ञानिक के अध्ययन ने न केवल एक जीवित जीव के अंदर होने वाली कई शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए ऑटोफैगी प्रक्रिया के महत्व को विस्तार से समझने की अनुमति दी, विशेष रूप से भूख के अनुकूलन के दौरान, प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया संक्रमण, बल्कि इस प्रक्रिया को ट्रिगर करने वाले जीन की पहचान करने के लिए भी।

शरीर की सफाई की प्रक्रिया कैसे होती है? और ठीक उसी तरह जैसे हम घर पर अपना कचरा हटाते हैं, केवल स्वचालित रूप से: कोशिकाएं सभी अनावश्यक कचरे, विषाक्त पदार्थों को विशेष "कंटेनरों" - ऑटोफैगोसोम में पैक करती हैं, फिर उन्हें लाइसोसोम में ले जाती हैं। यहां, अनावश्यक प्रोटीन और क्षतिग्रस्त इंट्रासेल्युलर तत्व पच जाते हैं, जबकि ईंधन निकलता है, जो कोशिकाओं को पोषण देने और नए बनाने के लिए आपूर्ति की जाती है। यह इत्ना आसान है!

लेकिन इस अध्ययन में सबसे दिलचस्प क्या है: ऑटोफैगी तेजी से शुरू होती है और शरीर द्वारा अनुभव के मामलों में और विशेष रूप से उपवास के दौरान अधिक शक्तिशाली होती है।

नोबेल पुरस्कार विजेता की खोज यह साबित करती है कि धार्मिक उपवास और यहां तक ​​कि आवधिक, सीमित भूख अभी भी एक जीवित जीव के लिए फायदेमंद है। ये दोनों प्रक्रियाएं ऑटोफैगी को प्रोत्साहित करती हैं, शरीर की शुद्धि करती हैं, पाचन अंगों पर भार को कम करती हैं, जिससे समय से पहले बुढ़ापा से बचा जा सकता है।

ऑटोफैगी की प्रक्रियाओं में व्यवधान से पार्किंसंस, मधुमेह और यहां तक ​​​​कि कैंसर जैसी बीमारियों का उदय होता है। डॉक्टर दवा से उनका मुकाबला करने के तरीकों की तलाश कर रहे हैं। या हो सकता है कि आपको अपने शरीर को स्वस्थ भुखमरी के लिए उजागर करने से डरने की ज़रूरत नहीं है, जिससे कोशिकाओं में नवीनीकरण प्रक्रियाओं को उत्तेजित किया जा सके? कम से कम कभी कभार...

वैज्ञानिक के कार्य ने एक बार फिर इस बात की पुष्टि की कि हमारा शरीर कितना अद्भुत और सूक्ष्म रूप से व्यवस्थित है, इसमें होने वाली सभी प्रक्रियाओं से कितनी दूर जाना जाता है...

अल्फ्रेड नोबेल की मृत्यु के दिन, 10 दिसंबर को स्टॉकहोम में अन्य पुरस्कार विजेताओं के साथ जापानी वैज्ञानिक द्वारा आठ मिलियन स्वीडिश क्रोनर (932 हजार अमेरिकी डॉलर) का अच्छी तरह से योग्य पुरस्कार प्राप्त किया जाएगा। और मुझे लगता है, काफी योग्य ...

क्या यह कम से कम उत्सुक था? आप जापानियों के ऐसे निष्कर्षों के बारे में कैसा महसूस करते हैं? क्या वे आपको खुश करते हैं?

2018 में, फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार दुनिया के विभिन्न हिस्सों के दो वैज्ञानिकों - संयुक्त राज्य अमेरिका के जेम्स एलिसन और जापान के तासुकु होंजो को प्रदान किया गया था - जिन्होंने स्वतंत्र रूप से एक ही घटना की खोज और अध्ययन किया था। उन्हें दो अलग-अलग चौकियां मिलीं - वह तंत्र जिसके द्वारा शरीर टी-लिम्फोसाइटों, प्रतिरक्षा हत्यारे कोशिकाओं की गतिविधि को दबा देता है। यदि आप इन तंत्रों को अवरुद्ध करते हैं, तो टी-लिम्फोसाइट्स "मुक्त हो जाते हैं" और कैंसर कोशिकाओं से लड़ने के लिए जाते हैं। इसे कैंसर इम्यूनोथेरेपी कहा जाता है और कई वर्षों से चिकित्सकीय रूप से इसका उपयोग किया जाता है।

नोबेल कमेटी इम्यूनोलॉजिस्ट से प्यार करती है: फिजियोलॉजी या मेडिसिन में कम से कम हर दसवां पुरस्कार सैद्धांतिक इम्यूनोलॉजिकल काम के लिए दिया जाता है। उसी वर्ष, चर्चा व्यावहारिक उपलब्धियों में बदल गई। 2018 के नोबेल पुरस्कार विजेताओं को सैद्धांतिक खोजों के लिए उतना नहीं पहचाना जाता है जितना कि इन खोजों के परिणामों के लिए, जो छह साल से ट्यूमर के खिलाफ लड़ाई में कैंसर रोगियों की मदद कर रहे हैं।

ट्यूमर के साथ प्रतिरक्षा प्रणाली की बातचीत का सामान्य सिद्धांत इस प्रकार है। ट्यूमर कोशिकाओं में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, प्रोटीन बनते हैं जो "सामान्य" लोगों से भिन्न होते हैं जिनके लिए शरीर आदी होता है। इसलिए, टी कोशिकाएं विदेशी वस्तुओं के रूप में उन पर प्रतिक्रिया करती हैं। इसमें उन्हें डेंड्राइटिक कोशिकाओं - जासूसी कोशिकाओं द्वारा मदद की जाती है जो शरीर के ऊतकों के माध्यम से रेंगते हैं (उनकी खोज के लिए, वैसे, उन्हें 2011 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था)। वे सभी गुजरने वाले प्रोटीन को अवशोषित करते हैं, उन्हें तोड़ते हैं और एमएचसी II प्रोटीन कॉम्प्लेक्स (मुख्य हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स, अधिक विवरण के लिए देखें: मार्स निर्धारित करते हैं कि मुख्य हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स के अनुसार, उनकी सतह पर परिणामी टुकड़ों को उजागर करें या नहीं। ... एक पड़ोसी की, "तत्व", 15.01.2018)। इस सामान के साथ, डेंड्राइटिक कोशिकाओं को निकटतम लिम्फ नोड में भेजा जाता है, जहां वे कब्जा किए गए प्रोटीन के इन टुकड़ों को टी-लिम्फोसाइटों को दिखाते हैं (वर्तमान में)। यदि टी-किलर (साइटोटॉक्सिक लिम्फोसाइट, या किलर लिम्फोसाइट) इन एंटीजन प्रोटीन को अपने रिसेप्टर के साथ पहचानता है, तो यह सक्रिय हो जाता है - यह क्लोन बनाने, गुणा करना शुरू कर देता है। फिर क्लोन की कोशिकाएं लक्ष्य कोशिकाओं की तलाश में पूरे शरीर में बिखर जाती हैं। शरीर की हर कोशिका की सतह पर एमएचसी I प्रोटीन कॉम्प्लेक्स होते हैं, जिसमें इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के टुकड़े लटकते हैं। हत्यारा टी एक लक्ष्य प्रतिजन के साथ एक एमएचसी I अणु की तलाश में है जिसे वह अपने रिसेप्टर द्वारा पहचान सकता है। और जैसे ही पहचान हुई, टी-किलर अपनी झिल्ली में छेद करके और उसमें एपोप्टोसिस (मृत्यु कार्यक्रम) को ट्रिगर करके लक्ष्य कोशिका को मार देता है।

लेकिन यह तंत्र हमेशा प्रभावी ढंग से काम नहीं करता है। ट्यूमर कोशिकाओं की एक विषम प्रणाली है जो प्रतिरक्षा प्रणाली से बचने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करती है (हाल ही में खोजे गए ऐसे तरीकों में से एक के बारे में पढ़ें समाचार में कैंसर कोशिकाएं प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ विलय करके अपनी विविधता बढ़ाती हैं, "तत्व", 09/ 14/2018)। कुछ ट्यूमर कोशिकाएं एमएचसी प्रोटीन को अपनी सतह से छुपाती हैं, अन्य दोषपूर्ण प्रोटीन को नष्ट कर देती हैं, और फिर भी अन्य ऐसे पदार्थों का स्राव करती हैं जो प्रतिरक्षा प्रणाली को दबाते हैं। और ट्यूमर जितना "गुस्सा" होगा, प्रतिरक्षा प्रणाली को उससे निपटने की संभावना उतनी ही कम होगी।

ट्यूमर से लड़ने के शास्त्रीय तरीकों में इसकी कोशिकाओं को मारने के विभिन्न तरीके शामिल हैं। लेकिन ट्यूमर कोशिकाओं को स्वस्थ लोगों से कैसे अलग किया जाए? आमतौर पर वे "सक्रिय विभाजन" के मानदंड का उपयोग करते हैं (कैंसर कोशिकाएं शरीर में सबसे स्वस्थ कोशिकाओं की तुलना में बहुत अधिक तीव्रता से विभाजित होती हैं, और यह विकिरण चिकित्सा द्वारा लक्षित होती है, जो डीएनए को नुकसान पहुंचाती है और विभाजन को रोकती है) या "एपोप्टोसिस का प्रतिरोध" (कीमोथेरेपी मदद करती है इससे लड़ो)। इस उपचार के साथ, कई स्वस्थ कोशिकाएं, उदाहरण के लिए, स्टेम सेल, प्रभावित होती हैं, और निष्क्रिय कैंसर कोशिकाएं, उदाहरण के लिए, निष्क्रिय, प्रभावित नहीं होती हैं (देखें:, "तत्व", 06/10/2016)। इसलिए, अब वे अक्सर इम्यूनोथेरेपी पर भरोसा करते हैं, यानी रोगी की अपनी प्रतिरक्षा की सक्रियता, क्योंकि ट्यूमर सेल को स्वस्थ से अलग करने में प्रतिरक्षा प्रणाली बाहरी दवाओं से बेहतर होती है। प्रतिरक्षा प्रणाली को सक्रिय करने के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, आप एक ट्यूमर का एक टुकड़ा ले सकते हैं, उसके प्रोटीन के लिए एंटीबॉडी विकसित कर सकते हैं और उन्हें शरीर में इंजेक्ट कर सकते हैं ताकि प्रतिरक्षा प्रणाली ट्यूमर को बेहतर ढंग से "देख" सके। या प्रतिरक्षा कोशिकाओं को लें और विशिष्ट प्रोटीन को पहचानने के लिए उन्हें "प्रशिक्षित" करें। लेकिन इस साल का नोबेल पुरस्कार पूरी तरह से अलग तंत्र के लिए दिया गया है - टी-किलर कोशिकाओं से रुकावट को दूर करने के लिए।

जब यह कहानी पहली बार शुरू हुई, तब किसी ने इम्यूनोथेरेपी के बारे में नहीं सोचा था। वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने की कोशिश की है कि टी कोशिकाएं डेंड्राइटिक कोशिकाओं के साथ कैसे संपर्क करती हैं। करीब से जांच करने पर, यह पता चला है कि न केवल एंटीजन प्रोटीन और टी-सेल रिसेप्टर के साथ एमएचसी II उनके "संचार" में शामिल हैं। अन्य अणु कोशिकाओं की सतह पर उनके बगल में स्थित होते हैं, जो परस्पर क्रिया में भी भाग लेते हैं। यह पूरी संरचना - झिल्लियों पर प्रोटीन का एक समूह जो दो कोशिकाओं के मिलने पर एक दूसरे से जुड़ते हैं - को एक प्रतिरक्षा सिनैप्स कहा जाता है (देखें इम्यूनोलॉजिकल सिनैप्स)। इस सिनैप्स में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, सह-उत्तेजक अणु (सह-उत्तेजना देखें) - वही जो टी-हत्यारों को सक्रिय करने और दुश्मन की तलाश में जाने के लिए एक संकेत भेजते हैं। उन्हें पहले खोजा गया था: यह टी-सेल की सतह पर सीडी 28 रिसेप्टर और डेंड्राइटिक सेल की सतह पर इसका लिगैंड बी 7 (सीडी 80) है (चित्र 4)।

जेम्स एलिसन और तासुकु होंजो ने स्वतंत्र रूप से प्रतिरक्षा अन्तर्ग्रथन के दो और संभावित घटकों की खोज की - दो निरोधात्मक अणु। एलीसन ने 1987 में खोजे गए CTLA-4 अणु पर काम किया (साइटोटॉक्सिक टी-लिम्फोसाइट एंटीजन -4, देखें: J.-F. ब्रुनेट एट अल।, 1987। इम्युनोग्लोबुलिन सुपरफैमिली का एक नया सदस्य - CTLA-4)। इसे मूल रूप से एक और कॉस्टिम्युलेंट माना जाता था क्योंकि यह केवल सक्रिय टी कोशिकाओं पर दिखाई देता था। एलिसन की योग्यता यह है कि उन्होंने सुझाव दिया कि विपरीत सत्य है: CTLA-4 सक्रिय कोशिकाओं पर उद्देश्य से प्रकट होता है, ताकि उन्हें रोका जा सके! (एम. एफ. क्रुमेल, जे.पी. एलीसन, 1995. सीडी28 और सीटीएलए-4 का टी कोशिकाओं की उत्तेजना के प्रति प्रतिक्रिया पर विपरीत प्रभाव पड़ता है)। इसके अलावा, यह पता चला है कि CTLA-4 संरचना में CD28 के समान है और यह B7 को डेंड्राइटिक कोशिकाओं की सतह पर बाँध सकता है, और CD28 से भी अधिक मजबूती से। यही है, प्रत्येक सक्रिय टी सेल में एक निरोधात्मक अणु होता है जो सिग्नल रिसेप्शन के लिए सक्रिय अणु के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। और चूंकि कई अणु प्रतिरक्षा अन्तर्ग्रथन का हिस्सा हैं, इसलिए परिणाम संकेतों के अनुपात से निर्धारित होता है - कितने अणु CD28 और CTLA-4 B7 को बाँधने में सक्षम थे। इसके आधार पर, टी-सेल या तो काम करना जारी रखता है या जम जाता है और किसी पर हमला नहीं कर सकता है।

तसुकु होंजो ने टी कोशिकाओं की सतह पर एक और अणु की खोज की - पीडी -1 (इसका नाम क्रमादेशित मृत्यु के लिए छोटा है), जो वृक्ष के समान कोशिकाओं की सतह पर लिगैंड पीडी-एल 1 को बांधता है (वाई। इशिदा एट अल।, 1992। प्रेरित)। पीडी‐1 की अभिव्यक्ति, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु पर इम्युनोग्लोबुलिन जीन सुपरफैमिली का एक उपन्यास सदस्य)। यह पता चला कि PD-1 नॉकआउट चूहों (संबंधित प्रोटीन की कमी) सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस के समान कुछ विकसित करते हैं। यह एक ऑटोइम्यून बीमारी है, यानी एक ऐसी स्थिति जिसमें प्रतिरक्षा कोशिकाएं शरीर में सामान्य अणुओं पर हमला करती हैं। इसलिए, होन्जो ने निष्कर्ष निकाला कि पीडी-1 एक अवरोधक के रूप में भी काम करता है, ऑटोइम्यून आक्रामकता को रोकता है (चित्र 5)। यह एक महत्वपूर्ण जैविक सिद्धांत की एक और अभिव्यक्ति है: हर बार जब एक शारीरिक प्रक्रिया शुरू होती है, तो "योजना को पूरा करने" से बचने के लिए इसके विपरीत समानांतर (उदाहरण के लिए, रक्त के जमावट और थक्कारोधी प्रणाली) को ट्रिगर किया जाता है, जो हो सकता है शरीर के लिए घातक।

दोनों अवरुद्ध अणुओं - CTLA-4 और PD-1 - और उनके संबंधित सिग्नलिंग मार्ग को प्रतिरक्षा चौकियों (अंग्रेजी से। जांच की चौकी- चेकपॉइंट, इम्यून चेकपॉइंट देखें)। जाहिरा तौर पर, यह सेल चक्र की चौकियों के साथ एक सादृश्य है (सेल चक्र चेकपॉइंट देखें) - जिस क्षण सेल "निर्णय" करता है कि क्या यह आगे विभाजित करना जारी रख सकता है या इसके कुछ घटक काफी क्षतिग्रस्त हैं।

लेकिन कहानी यहीं खत्म नहीं हुई। दोनों वैज्ञानिकों ने नए खोजे गए अणुओं के लिए आवेदन खोजने का फैसला किया। उनका विचार था कि यदि अवरोधकों को अवरुद्ध कर दिया जाए तो प्रतिरक्षा कोशिकाओं को सक्रिय किया जा सकता है। सच है, ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाएं अनिवार्य रूप से एक साइड इफेक्ट होगी (जैसा कि अब उन रोगियों में होता है जिन्हें चेकपॉइंट इनहिबिटर के साथ इलाज किया जाता है), लेकिन यह ट्यूमर को हराने में मदद करेगा। वैज्ञानिकों ने एंटीबॉडी का उपयोग करके अवरोधकों को अवरुद्ध करने का सुझाव दिया: CTLA-4 और PD-1 से जुड़कर, वे यंत्रवत् रूप से उन्हें बंद कर देते हैं और B7 और PD-L1 के साथ बातचीत में हस्तक्षेप करते हैं, जबकि T सेल को निरोधात्मक संकेत प्राप्त नहीं होते हैं (चित्र 6)।

चौकियों की खोज और उनके अवरोधकों के आधार पर दवाओं के अनुमोदन के बीच कम से कम 15 वर्ष बीत चुके हैं। फिलहाल, ऐसी छह दवाएं पहले से ही उपयोग में हैं: एक CTLA-4 ब्लॉकर और पांच PD-1 ब्लॉकर्स। PD-1 ब्लॉकर्स बेहतर क्यों हैं? तथ्य यह है कि टी कोशिकाओं की गतिविधि को अवरुद्ध करने के लिए कई ट्यूमर की कोशिकाएं पीडी-एल 1 को अपनी सतह पर भी ले जाती हैं। इस प्रकार, CTLA-4 सामान्य रूप से हत्यारा T कोशिकाओं को सक्रिय करता है, जबकि PD-L1 ट्यूमर पर अधिक विशेष रूप से कार्य करता है। और पीडी-1 ब्लॉकर्स के मामले में कम जटिलताएं हैं।

काश, इम्यूनोथेरेपी के आधुनिक तरीके अभी तक रामबाण नहीं हैं। सबसे पहले, चेकपॉइंट अवरोधक अभी भी 100% रोगी अस्तित्व प्रदान नहीं करते हैं। दूसरे, वे सभी ट्यूमर पर काम नहीं करते हैं। तीसरा, उनकी प्रभावशीलता रोगी के जीनोटाइप पर निर्भर करती है: उसके एमएचसी अणु जितने अधिक विविध होंगे, सफलता की संभावना उतनी ही अधिक होगी (एमएचसी प्रोटीन की विविधता के लिए देखें: हिस्टोकोम्पैटिबिलिटी प्रोटीन की विविधता पुरुष योद्धाओं में प्रजनन सफलता को बढ़ाती है और महिलाओं में घट जाती है, तत्व, 29.08 .2018)। फिर भी, इस बारे में एक सुंदर कहानी सामने आई है कि कैसे एक सैद्धांतिक खोज पहले प्रतिरक्षा कोशिकाओं की बातचीत के बारे में हमारी समझ को बदल देती है, और फिर उन दवाओं को जन्म देती है जिनका उपयोग क्लिनिक में किया जा सकता है।

और नोबेल पुरस्कार विजेताओं के पास आगे काम करने के लिए कुछ है। चेकपॉइंट अवरोधकों के सटीक तंत्र अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आए हैं। उदाहरण के लिए, CTLA-4 के मामले में, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि अवरोधक दवा किन कोशिकाओं के साथ परस्पर क्रिया करती है: स्वयं हत्यारे T कोशिकाओं के साथ, या वृक्ष के समान कोशिकाओं के साथ, या सामान्य रूप से T नियामक कोशिकाओं के साथ - T लिम्फोसाइटों की आबादी के लिए जिम्मेदार प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को दबाने ... इसलिए, वास्तव में, यह कहानी अभी खत्म नहीं हुई है।

पोलीना लोसेवा