มีการประกาศผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์แล้ว รางวัลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์

ในปี 2559 คณะกรรมการโนเบลได้มอบรางวัลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ให้กับนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น โยชิโนริ โอซูมิ จากการค้นพบการกินอัตโนมัติและถอดรหัสกลไกระดับโมเลกุลของมัน การกลืนอัตโนมัติเป็นกระบวนการในการประมวลผลออร์แกเนลล์และโปรตีนเชิงซ้อนที่ใช้ไป มันเป็นสิ่งสำคัญไม่เพียง แต่สำหรับการจัดการที่ประหยัดของการจัดการเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการต่ออายุโครงสร้างเซลล์ด้วย การถอดรหัสชีวเคมีของกระบวนการนี้และพื้นฐานทางพันธุกรรมทำให้มีความเป็นไปได้ในการติดตามและจัดการกระบวนการทั้งหมดและแต่ละขั้นตอน และสิ่งนี้ทำให้นักวิจัยมีพื้นฐานและโอกาสที่นำไปใช้ได้ชัดเจน

วิทยาศาสตร์เร่งรีบอย่างรวดเร็วจนผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญไม่มีเวลาตระหนักถึงความสำคัญของการค้นพบนี้ และได้รับรางวัลโนเบลแล้ว ในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมาในตำราชีววิทยาในส่วนเกี่ยวกับโครงสร้างเซลล์เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับไลโซโซม - ถุงเยื่อหุ้มเซลล์ที่เต็มไปด้วยเอนไซม์ภายในท่ามกลางออร์แกเนลล์อื่น ๆ เอนไซม์เหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสลายโมเลกุลทางชีววิทยาขนาดใหญ่ต่าง ๆ ให้เป็นบล็อกเล็ก ๆ (ควรสังเกตว่าในเวลานั้นครูชีววิทยาของเรายังไม่รู้ว่าทำไมจึงต้องมีไลโซโซม) สิ่งเหล่านี้ถูกค้นพบโดย Christian de Duve ซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1974

Christian de Duve และเพื่อนร่วมงานของเขาแยกไลโซโซมและเปอร์รอกซิโซมออกจากออร์แกเนลล์เซลล์อื่นๆ โดยใช้วิธีใหม่ในขณะนั้น นั่นคือการหมุนเหวี่ยง ซึ่งช่วยให้อนุภาคสามารถจัดเรียงตามมวลได้ ปัจจุบันไลโซโซมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ ตัวอย่างเช่น คุณสมบัติเป็นพื้นฐานสำหรับการส่งมอบยาแบบกำหนดเป้าหมายไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อที่เสียหาย: ยาโมเลกุลถูกวางไว้ในไลโซโซมเนื่องจากความแตกต่างในความเป็นกรดทั้งภายในและภายนอก จากนั้นไลโซโซมซึ่งมีฉลากเฉพาะจะถูกส่งไป ไปยังเนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบ

ไลโซโซมไม่เลือกปฏิบัติโดยธรรมชาติของกิจกรรมของพวกมัน โดยจะแยกโมเลกุลและสารเชิงซ้อนของโมเลกุลออกเป็นส่วนต่างๆ “ผู้เชี่ยวชาญ” ที่แคบกว่านั้นคือโปรตีโอโซมซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อการสลายโปรตีนเท่านั้น (ดู: “องค์ประกอบ”, 11/05/2010) บทบาทของพวกเขาในระบบเศรษฐกิจเซลลูล่าร์นั้นแทบจะประเมินค่าไม่ได้สูงเกินไป โดยพวกมันจะติดตามเอนไซม์ที่หมดอายุและทำลายพวกมันตามความจำเป็น อย่างที่เราทราบกันดีว่าช่วงเวลานี้ถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำมาก - เท่ากับเวลาที่เซลล์ทำงานเฉพาะอย่าง หากเอนไซม์ไม่ถูกทำลายหลังจากเสร็จสิ้น การสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องคงเป็นเรื่องยากที่จะหยุดได้ทันเวลา

โปรตีโอโซมมีอยู่ในเซลล์ทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น แม้แต่ในเซลล์ที่ไม่มีไลโซโซมก็ตาม บทบาทของโปรตีโอโซมและ กลไกทางชีวเคมีงานของพวกเขาได้รับการตรวจสอบโดย Aaron Ciechanover, Avram Gershko และ Irwin Rose ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และต้นทศวรรษ 1980 พวกเขาค้นพบว่าโปรตีโอโซมรับรู้และทำลายโปรตีนที่ติดแท็กด้วยโปรตีนยูบิควิติน ปฏิกิริยาการจับกับ ubiquitin ทำให้เกิดค่าใช้จ่าย ATP ในปี พ.ศ. 2547 นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนนี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากการวิจัยเกี่ยวกับการย่อยสลายโปรตีนที่ขึ้นกับยูบิควิติน ในปี 2010 ขณะท่องเว็บ หลักสูตรของโรงเรียนสำหรับเด็กที่มีพรสวรรค์ในภาษาอังกฤษ ฉันเห็นจุดสีดำหลายจุดในภาพโครงสร้างเซลล์ที่ระบุว่าเป็นโปรตีโอโซม อย่างไรก็ตาม ครูในโรงเรียนนั้นไม่สามารถอธิบายให้นักเรียนฟังได้ว่ามันคืออะไรและโปรตีโอโซมลึกลับเหล่านี้มีไว้เพื่ออะไร ไม่มีคำถามอีกต่อไปเกี่ยวกับไลโซโซมในภาพนั้น

แม้แต่ในช่วงเริ่มต้นของการศึกษาไลโซโซมก็พบว่าบางส่วนมีส่วนประกอบของออร์แกเนลล์ของเซลล์ ซึ่งหมายความว่าในไลโซโซมไม่เพียงแต่โมเลกุลขนาดใหญ่เท่านั้นที่ถูกแยกชิ้นส่วนออกเป็นส่วน ๆ แต่ยังรวมถึงส่วนต่าง ๆ ของเซลล์ด้วย กระบวนการย่อยอาหารของตัวเอง โครงสร้างเซลล์เรียกว่า autophagy - นั่นคือ "การกินตัวเอง" ส่วนต่างๆ ของเซลล์ออร์แกเนลล์เข้าไปในไลโซโซมที่มีไฮโดรเลสได้อย่างไร ปัญหานี้เริ่มได้รับการศึกษาย้อนกลับไปในยุค 80 ซึ่งศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของไลโซโซมและออโตฟาโกโซมในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าออโตฟาโกโซมจะปรากฏเป็นกลุ่มในเซลล์หากพวกมันเติบโตในอาหารที่มีสารอาหารต่ำ ในเรื่องนี้เกิดสมมติฐานว่าออโตฟาโกโซมเกิดขึ้นเมื่อต้องการแหล่งโภชนาการสำรอง - โปรตีนและไขมันที่เป็นส่วนหนึ่งของออร์แกเนลล์พิเศษ ออโตฟาโกโซมเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร จำเป็นสำหรับเป็นแหล่งของสารอาหารเพิ่มเติมหรือเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ ของเซลล์ ไลโซโซมค้นหาพวกมันเพื่อการย่อยอาหารได้อย่างไร คำถามเหล่านี้ไม่มีคำตอบในช่วงต้นทศวรรษที่ 90

จากการวิจัยอิสระ Ohsumi มุ่งความสนใจไปที่การศึกษาออโตฟาโกโซมของยีสต์ เขาให้เหตุผลว่าต้องอนุรักษ์ autophagy กลไกของเซลล์ดังนั้นจึงสะดวกกว่าที่จะศึกษาโดยใช้วัตถุในห้องปฏิบัติการที่เรียบง่าย (ค่อนข้าง) และสะดวก

ในยีสต์ ออโตฟาโกโซมจะอยู่ภายในแวคิวโอลแล้วสลายตัวที่นั่น การใช้ประโยชน์จะดำเนินการโดยเอนไซม์โปรตีเอสต่างๆ หากโปรตีเอสในเซลล์ชำรุด ออโตฟาโกโซมจะสะสมอยู่ภายในแวคิวโอลและไม่ละลาย Osumi ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัตินี้เพื่อสร้างวัฒนธรรมยีสต์ด้วยจำนวนออโตฟาโกโซมที่เพิ่มขึ้น เขาเพาะเลี้ยงยีสต์โดยใช้อาหารที่ไม่ดี - ในกรณีนี้ ออโตฟาโกโซมจะปรากฏขึ้นเป็นจำนวนมาก โดยส่งอาหารสำรองไปยังเซลล์ที่อดอยาก แต่วัฒนธรรมของเขาใช้เซลล์กลายพันธุ์ที่มีโปรตีเอสเนสที่ไม่ทำงาน เป็นผลให้เซลล์สะสมมวลของออโตฟาโกโซมในแวคิวโอลอย่างรวดเร็ว

จากการสังเกตของเขาดังต่อไปนี้ออโตฟาโกโซมนั้นถูกล้อมรอบด้วยเยื่อหุ้มชั้นเดียวซึ่งภายในอาจมีเนื้อหาที่หลากหลาย: ไรโบโซม, ไมโตคอนเดรีย, เม็ดไขมันและไกลโคเจน โดยการเพิ่มหรือลบสารยับยั้งโปรตีเอสในการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ไม่กลายพันธุ์ จะสามารถเพิ่มหรือลดจำนวนของออโตฟาโกโซมได้ ดังนั้นในการทดลองเหล่านี้ จึงแสดงให้เห็นว่าร่างกายของเซลล์เหล่านี้ถูกย่อยโดยเอนไซม์โปรตีเอส

อย่างรวดเร็วในเวลาเพียงหนึ่งปี โดยใช้วิธีการกลายพันธุ์แบบสุ่ม Ohsumi ระบุยีน 13–15 ยีน (APG1–15) และผลิตภัณฑ์โปรตีนที่เกี่ยวข้องที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ autophagosomes (M. Tsukada, Y. Ohsumi, 1993. การแยกและการกำหนดลักษณะของ การกลายพันธุ์ที่มีข้อบกพร่องโดยอัตโนมัติของ Saccharomyces cerevisiae- ในบรรดาโคโลนีของเซลล์ที่มีกิจกรรมโปรตีเอสบกพร่อง เขาได้เลือกเซลล์ที่ไม่มีออโตฟาโกโซมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จากนั้น เมื่อปลูกฝังพวกมันแยกกัน เขาก็พบว่ายีนตัวไหนที่ได้รับความเสียหาย กลุ่มของเขาใช้เวลาอีกห้าปีในการถอดรหัสกลไกระดับโมเลกุลของการทำงานของยีนเหล่านี้ในการประมาณครั้งแรก

เป็นไปได้ที่จะค้นหาว่าน้ำตกนี้ทำงานอย่างไรในลำดับใดและโปรตีนเหล่านี้จับกันอย่างไรเพื่อให้ผลลัพธ์เป็นออโตฟาโกโซม ภายในปี 2000 ภาพของการก่อตัวของเมมเบรนรอบๆ ออร์แกเนลล์ที่เสียหายซึ่งจำเป็นต้องรีไซเคิลมีความชัดเจนมากขึ้น เยื่อหุ้มไขมันเดี่ยวเริ่มยืดออกรอบออร์แกเนลล์เหล่านี้ ค่อยๆ ล้อมรอบพวกมันจนกระทั่งปลายของเยื่อหุ้มเซลล์เข้ามาใกล้กันและผสานกันเป็นเยื่อหุ้มสองชั้นของออโตฟาโกโซม จากนั้นถุงนี้จะถูกส่งไปยังไลโซโซมและหลอมรวมกับไลโซโซม

กระบวนการสร้างเมมเบรนเกี่ยวข้องกับโปรตีน APG ซึ่งเป็นสิ่งที่คล้ายคลึงกันซึ่ง Yoshinori Ohsumi และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ต้องขอบคุณงานของ Ohsumi ที่ทำให้เราได้เห็นกระบวนการดูดกลืนอัตโนมัติทั้งหมดในเชิงไดนามิก จุดเริ่มต้นของการวิจัยของ Osumi คือข้อเท็จจริงง่ายๆ ของการมีอยู่ของวัตถุลึกลับขนาดเล็กในเซลล์ ขณะนี้นักวิจัยมีโอกาสที่จะควบคุมกระบวนการดูดกลืนอัตโนมัติทั้งหมดแม้ว่าจะเป็นเพียงสมมุติฐานก็ตาม

การดูดกลืนอัตโนมัติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของเซลล์ เนื่องจากเซลล์จะต้องไม่เพียงแต่สามารถฟื้นฟูเศรษฐกิจทางชีวเคมีและสถาปัตยกรรมของตนเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้สิ่งที่ไม่จำเป็นได้อีกด้วย ในเซลล์มีไรโบโซมและไมโตคอนเดรียที่เสื่อมสภาพ, โปรตีนเมมเบรน, สารเชิงซ้อนของโมเลกุลที่ใช้แล้วหลายพันตัว - ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องได้รับการประมวลผลในเชิงเศรษฐกิจและนำกลับเข้าสู่ระบบหมุนเวียน นี่คือการรีไซเคิลระดับเซลล์ชนิดหนึ่ง กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดเงินเท่านั้น แต่ยังป้องกันการแก่ของเซลล์อย่างรวดเร็วอีกด้วย การกินเซลล์อัตโนมัติที่บกพร่องในมนุษย์นำไปสู่การพัฒนาของโรคพาร์กินสัน เบาหวานชนิดที่ 2 โรคมะเร็งและความผิดปกติบางอย่างที่มีลักษณะเฉพาะของวัยชรา การควบคุมกระบวนการ autophagy ของเซลล์นั้นมีแนวโน้มอย่างมากทั้งในด้านพื้นฐานและในการใช้งาน

ถึงศาสตราจารย์แห่งโตเกียว สถาบันเทคโนโลยีโยชิโนริ โอสุมิ. นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นรายนี้ได้รับรางวัลจากผลงานพื้นฐานของเขา ซึ่งอธิบายให้โลกรู้ว่าการกินอัตโนมัติเกิดขึ้นได้อย่างไร ซึ่งเป็นกระบวนการสำคัญในการประมวลผลและการรีไซเคิลส่วนประกอบของเซลล์

ต้องขอบคุณงานของ Yoshinori Ohsumi ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ มีเครื่องมือในการศึกษาการกินอัตโนมัติไม่เพียงแต่ในยีสต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ รวมถึงมนุษย์ด้วย การวิจัยเพิ่มเติมพบว่าการกินอัตโนมัติเป็นกระบวนการที่ได้รับการอนุรักษ์ และในมนุษย์ก็เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน ด้วยความช่วยเหลือของ autophagy เซลล์ในร่างกายของเราจะได้รับพลังงานที่หายไปและทรัพยากรการก่อสร้างเพื่อระดมกำลัง เงินสำรองภายใน- การกินอัตโนมัติเกี่ยวข้องกับการกำจัดโครงสร้างเซลล์ที่เสียหายซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการดูแลรักษา การทำงานปกติเซลล์ กระบวนการนี้ยังเป็นหนึ่งในกลไกของการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ การกินอัตโนมัติที่บกพร่องอาจเป็นสาเหตุของโรคมะเร็งและโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ autophagy ยังมุ่งเป้าไปที่การต่อสู้ภายในเซลล์ ตัวแทนติดเชื้อตัวอย่างเช่นกับสาเหตุของวัณโรค บางทีต้องขอบคุณความจริงที่ว่ายีสต์เคยเปิดเผยความลับของการกินอัตโนมัติให้เราทราบ เราจึงสามารถรักษาโรคเหล่านี้และโรคอื่น ๆ ได้

เมื่อต้นเดือนตุลาคม คณะกรรมการโนเบลได้สรุปผลการดำเนินงานประจำปี 2559 ใน สาขาต่างๆกิจกรรมของคนที่นำมา ประโยชน์สูงสุดและประกาศรายชื่อผู้เข้าชิงรางวัลโนเบล

คุณสามารถสงสัยเกี่ยวกับรางวัลนี้ได้มากเท่าที่คุณต้องการ สงสัยในความเป็นกลางของการเลือกผู้ได้รับรางวัล ตั้งคำถามถึงคุณค่าของทฤษฎีและข้อดีที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิง... แน่นอนว่าทั้งหมดนี้เกิดขึ้น... บอกฉันหน่อยว่ารางวัลสันติภาพที่มอบให้กับมิคาอิล กอร์บาชอฟในปี 1990 มีมูลค่าเท่าไร... หรือรางวัลที่คล้ายกันซึ่งสร้างความฮือฮาให้กับชาวอเมริกันในปี 2009 มากยิ่งขึ้น ประธานาธิบดีบารัค โอบามา เพื่อสันติภาพบนโลก 🙂?

รางวัลโนเบล

และในปีนี้ปี 2559 ก็ไม่ได้ปราศจากการวิพากษ์วิจารณ์และการอภิปรายของผู้ได้รับรางวัลรายใหม่เช่นโลกยอมรับรางวัลสาขาวรรณกรรมอย่างคลุมเครือซึ่งตกเป็นของนักร้องร็อคชาวอเมริกัน Bob Dylan สำหรับบทกวีของเขาเป็นเพลงและนักร้อง ตัวเขาเองก็มีปฏิกิริยาที่คลุมเครือมากขึ้นต่อรางวัล โดยตอบสนองต่อพิธีมอบรางวัลเพียงสองสัปดาห์ต่อมา...

อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าเราจะมีความเห็นแบบฟิลิสเตียแค่ไหนก็ตาม มันก็สูงขนาดนี้ รางวัลนี้ถือว่ามีเกียรติที่สุดรางวัลในโลกวิทยาศาสตร์ มีชีวิตอยู่มานานกว่าร้อยปี มีรางวัลมากมายนับร้อยรางวัล และกองทุนรางวัลมูลค่าหลายล้านดอลลาร์

มูลนิธิโนเบลก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2443 หลังจากผู้ทำพินัยกรรมเสียชีวิต อัลเฟรด โนเบล- นักวิทยาศาสตร์ นักวิชาการ ปริญญาเอก ชาวสวีเดน ผู้ประดิษฐ์ไดนาไมต์ นักมนุษยนิยม นักเคลื่อนไหวเพื่อสันติภาพ และอื่นๆ...

รัสเซียอยู่ในรายชื่อผู้ได้รับรางวัล อันดับที่ 7,มีประวัติการได้รับรางวัล ผู้ได้รับรางวัลโนเบล 23 คนหรือ ชิงรางวัล 19 ครั้ง(มีคนกลุ่ม). ชาวรัสเซียคนสุดท้ายที่ได้รับรางวัลอันทรงเกียรตินี้คือ Vitaly Ginzburg ในปี 2010 จากการค้นพบของเขาในสาขาฟิสิกส์

ดังนั้นรางวัลประจำปี 2559 จึงถูกแบ่งออก โดยจะมีการมอบรางวัลที่สตอกโฮล์ม ขนาดรวมของกองทุนเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา และขนาดของรางวัลก็เปลี่ยนแปลงตามไปด้วย

รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปี 2559

ไม่กี่คน คนธรรมดาห่างไกลจากวิทยาศาสตร์ เจาะลึกถึงแก่นแท้ของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์และการค้นพบที่สมควรได้รับการยอมรับเป็นพิเศษ และฉันก็เป็นหนึ่งในนั้น :-) แต่วันนี้ฉันแค่อยากจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อยเกี่ยวกับหนึ่งในรางวัลสำหรับปีนี้ ทำไมต้องการแพทย์และสรีรวิทยา? ใช่ มันเรียบง่าย หนึ่งในส่วนที่เข้มข้นที่สุดในบล็อกของฉันคือ "การมีสุขภาพที่ดี" เพราะงานของคนญี่ปุ่นสนใจฉันและฉันก็เข้าใจสาระสำคัญของมันเพียงเล็กน้อย ฉันคิดว่าบทความนี้จะน่าสนใจสำหรับผู้ที่ปฏิบัติตาม ภาพลักษณ์ที่ดีต่อสุขภาพชีวิต.

ดังนั้นผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขานี้ สรีรวิทยาและการแพทย์ประจำปี 2559กลายเป็นชายชาวญี่ปุ่นวัย 71 ปี โยชิโนริ โอสุมิ Yoshinori Ohsumi เป็นนักชีววิทยาระดับโมเลกุลที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีโตเกียว หัวข้องานของเขาคือ "การค้นพบกลไกของการกินอัตโนมัติ"

การกินอัตโนมัติแปลจากภาษากรีกว่า "การกินเอง" หรือ "การกินเอง" เป็นกลไกในการประมวลผลและการรีไซเคิลชิ้นส่วนของเซลล์ที่ไม่จำเป็นและใช้แล้วซึ่งดำเนินการโดยเซลล์เอง พูดง่ายๆ ก็คือ เซลล์จะกินตัวมันเอง การกินอัตโนมัตินั้นมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงมนุษย์ด้วย

กระบวนการนี้เป็นที่รู้จักกันมาเป็นเวลานาน การวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินการย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 90 เปิดเผยและอนุญาตให้ไม่เพียง แต่จะเข้าใจในรายละเอียดถึงความสำคัญของกระบวนการดูดกลืนอัตโนมัติสำหรับกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่างที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการปรับตัวต่อความหิวการตอบสนองต่อการติดเชื้อ แต่ยังรวมถึง ระบุยีนที่กระตุ้นกระบวนการนี้

กระบวนการทำความสะอาดร่างกายเกิดขึ้นได้อย่างไร? และเช่นเดียวกับที่เราทำความสะอาดถังขยะที่บ้าน โดยอัตโนมัติเท่านั้น เซลล์จะบรรจุขยะและสารพิษที่ไม่จำเป็นทั้งหมดลงใน “ภาชนะ” พิเศษ—ออโตฟาโกโซม—แล้วย้ายพวกมันไปไว้ในไลโซโซม นี่คือจุดที่โปรตีนที่ไม่จำเป็นและองค์ประกอบภายในเซลล์ที่เสียหายถูกย่อย และเชื้อเพลิงจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งใช้ในการบำรุงเซลล์และสร้างเซลล์ใหม่ มันง่ายมาก!

แต่สิ่งที่น่าสนใจที่สุดในการศึกษานี้: การดูดเลือดอัตโนมัติจะเริ่มเร็วขึ้นและดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในกรณีที่ร่างกายประสบกับความเครียด และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการอดอาหาร

การค้นพบผู้ชนะรางวัลโนเบลพิสูจน์ให้เห็นว่าการอดอาหารตามหลักศาสนา และความหิวโหยที่จำกัดเป็นระยะๆ ยังคงเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิต กระบวนการทั้งสองนี้กระตุ้นการกินอัตโนมัติ ทำความสะอาดร่างกาย แบ่งเบาภาระต่ออวัยวะย่อยอาหาร จึงช่วยไม่ให้แก่ก่อนวัย

ความล้มเหลวในกระบวนการดูดเลือดอัตโนมัติทำให้เกิดโรคต่างๆ เช่น โรคพาร์กินสัน โรคเบาหวานและแม้กระทั่งมะเร็ง แพทย์กำลังมองหาวิธีที่จะต่อสู้กับพวกเขา การใช้ยา- หรือบางทีคุณไม่จำเป็นต้องกลัวที่จะให้ร่างกายอดอาหารเพื่อสุขภาพซึ่งจะช่วยกระตุ้นกระบวนการต่ออายุในเซลล์? อย่างน้อยก็ในบางครั้ง...

งานของนักวิทยาศาสตร์ยืนยันอีกครั้งว่าร่างกายของเราบอบบางและฉลาดอย่างน่าอัศจรรย์เพียงใด และกระบวนการทั้งหมดในร่างกายนั้นไม่มีใครรู้ได้ไกลแค่ไหน...

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นจะได้รับรางวัลอันสมควรเป็นเงิน 8 ล้านโครนสวีเดน (932,000 ดอลลาร์สหรัฐ) พร้อมด้วยผู้รับคนอื่นๆ ในสตอกโฮล์มในวันที่ 10 ธันวาคม ซึ่งเป็นวันที่อัลเฟรด โนเบลถึงแก่กรรม และฉันคิดว่ามันสมควรแล้ว...

คุณเคยสนใจบ้างไหม? คุณรู้สึกอย่างไรกับข้อสรุปดังกล่าวจากชาวญี่ปุ่น? พวกเขาทำให้คุณมีความสุขไหม?

ในปี 2018 รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ชนะโดยนักวิทยาศาสตร์สองคนจากส่วนต่างๆ ของโลก ได้แก่ James Ellison จากสหรัฐอเมริกาและ Tasuku Honjo จากญี่ปุ่น ผู้ค้นพบและศึกษาปรากฏการณ์เดียวกันนี้อย่างอิสระ พวกเขาค้นพบจุดตรวจที่แตกต่างกันสองจุด - กลไกที่ร่างกายระงับการทำงานของ T-lymphocytes เซลล์ภูมิคุ้มกัน-นักฆ่า หากกลไกเหล่านี้ถูกปิดกั้น T-lymphocytes จะ “หลุดลอย” และไปต่อสู้กับเซลล์มะเร็ง สิ่งนี้เรียกว่าการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันโรคมะเร็ง และมีการใช้กันในคลินิกมาหลายปีแล้ว

คณะกรรมการโนเบลรักนักภูมิคุ้มกันวิทยา: รางวัลด้านสรีรวิทยาหรือการแพทย์อย่างน้อยหนึ่งในสิบรางวัลสำหรับงานด้านภูมิคุ้มกันวิทยาเชิงทฤษฎี ในปีเดียวกันนั้น เราเริ่มพูดถึงความสำเร็จในทางปฏิบัติ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลปี 2018 มีการเฉลิมฉลองไม่มากนักสำหรับการค้นพบทางทฤษฎี แต่สำหรับผลที่ตามมาจากการค้นพบเหล่านี้ ซึ่งได้ช่วยเหลือผู้ป่วยโรคมะเร็งในการต่อสู้กับเนื้องอกมาเป็นเวลาหกปีแล้ว

หลักการทั่วไปของการทำงานร่วมกันของระบบภูมิคุ้มกันกับเนื้องอกมีดังนี้ ผลของการกลายพันธุ์ทำให้เซลล์เนื้องอกผลิตโปรตีนที่แตกต่างจากโปรตีน "ปกติ" ที่ร่างกายคุ้นเคย ดังนั้นทีเซลล์จึงทำปฏิกิริยากับพวกมันราวกับว่าพวกมันเป็นสิ่งแปลกปลอม ในสิ่งนี้พวกเขาได้รับความช่วยเหลือจากเซลล์ dendritic - เซลล์สอดแนมที่คลานผ่านเนื้อเยื่อของร่างกาย (สำหรับการค้นพบพวกเขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 2554) พวกมันดูดซับโปรตีนทั้งหมดที่ลอยผ่านไป ทำลายพวกมันและแสดงชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของมันโดยเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนเชิงซ้อน MHC II (คอมเพล็กซ์ความเข้ากันได้ทางจุลพยาธิวิทยาที่สำคัญ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดู: Mares เป็นตัวกำหนดว่าจะตั้งครรภ์หรือไม่ ตามข้อมูลของ ความซับซ้อนของความเข้ากันได้ทางจุลพยาธิวิทยาที่สำคัญ... ของเพื่อนบ้าน “องค์ประกอบ” , 15/01/2018) ด้วยสัมภาระดังกล่าว เซลล์เดนไดรติกจะถูกส่งไปยังที่ใกล้ที่สุด ต่อมน้ำเหลืองโดยที่ชิ้นส่วนโปรตีนที่จับได้เหล่านี้แสดง (นำเสนอ) ต่อทีลิมโฟไซต์ หากทีเซลล์นักฆ่า (ลิมโฟไซต์เป็นพิษต่อเซลล์หรือลิมโฟไซต์นักฆ่า) จดจำโปรตีนแอนติเจนเหล่านี้ด้วยตัวรับของมัน มันก็จะถูกกระตุ้นและเริ่มเพิ่มจำนวนและก่อตัวเป็นโคลน จากนั้นเซลล์โคลนจะกระจายไปทั่วร่างกายเพื่อค้นหาเซลล์เป้าหมาย บนพื้นผิวของทุกเซลล์ในร่างกายจะมีโปรตีนเชิงซ้อน MHC I ซึ่งมีชิ้นส่วนของโปรตีนในเซลล์แขวนอยู่ ทีเซลล์นักฆ่าค้นหาโมเลกุล MHC I ด้วยแอนติเจนเป้าหมายที่มันสามารถรับรู้ได้ด้วยตัวรับของมัน และทันทีที่มีการจดจำเกิดขึ้น นักฆ่า T จะฆ่าเซลล์เป้าหมายโดยการเจาะเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์ของมัน และปล่อยอะพอพโทซิส (โปรแกรมการตาย) ในเซลล์นั้น

แต่กลไกนี้ไม่ได้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเสมอไป เนื้องอกเป็นระบบของเซลล์ที่ต่างกันซึ่งใช้วิธีการต่างๆ มากมายในการหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน (อ่านเกี่ยวกับวิธีหนึ่งที่เพิ่งค้นพบในข่าว เซลล์มะเร็งเพิ่มความหลากหลายโดยการรวมเข้ากับเซลล์ภูมิคุ้มกัน “องค์ประกอบ”, 09/14/ 2561) เซลล์เนื้องอกบางชนิดซ่อนโปรตีน MHC ไว้จากพื้นผิว เซลล์บางชนิดทำลายโปรตีนที่มีข้อบกพร่อง และเซลล์อื่นๆ หลั่งสารที่กดระบบภูมิคุ้มกัน และยิ่งโกรธเนื้องอกที่ โอกาสน้อยลงระบบภูมิคุ้มกันสามารถจัดการได้

วิธีดั้งเดิมในการต่อสู้กับเนื้องอกเกี่ยวข้องกับการฆ่าเซลล์ด้วยวิธีต่างๆ แต่จะแยกแยะเซลล์มะเร็งออกจากเซลล์ที่มีสุขภาพดีได้อย่างไร? โดยทั่วไปจะใช้เกณฑ์ "การแบ่งที่ใช้งานอยู่" ( เซลล์มะเร็งแบ่งตัวได้เข้มข้นกว่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีส่วนใหญ่ในร่างกาย และมีเป้าหมายคือการฉายรังสี ซึ่งทำลาย DNA และป้องกันการแบ่งตัว) หรือ "ความต้านทานต่อการตายของเซลล์" (เคมีบำบัดช่วยต่อสู้สิ่งนี้) ด้วยการรักษานี้ เซลล์ที่แข็งแรงจำนวนมาก เช่น เซลล์ต้นกำเนิด จะได้รับผลกระทบ และเซลล์มะเร็งที่ไม่ได้ใช้งาน เช่น เซลล์ที่อยู่เฉยๆ จะไม่ได้รับผลกระทบ (ดู: , “องค์ประกอบ”, 10/06/2016) ดังนั้นในปัจจุบันพวกเขาจึงมักอาศัยการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกัน นั่นคือ การกระตุ้นภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยเองตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ระบบภูมิคุ้มกันดีกว่ายาภายนอก ทำให้เซลล์เนื้องอกแตกต่างจากเซลล์ที่มีสุขภาพดี คุณสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของคุณได้มากที่สุด ในรูปแบบที่แตกต่างกัน- ตัวอย่างเช่น คุณสามารถนำเนื้องอกมาชิ้นหนึ่ง พัฒนาแอนติบอดีต่อโปรตีนของมัน และนำพวกมันเข้าสู่ร่างกาย เพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันสามารถ "มองเห็น" เนื้องอกได้ดีขึ้น หรือนำเซลล์ภูมิคุ้มกันมา "ฝึก" ให้พวกมันรู้จักโปรตีนจำเพาะ แต่ในปีนี้รางวัลโนเบลกำลังได้รับรางวัลสำหรับกลไกที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - ในการกำจัดการอุดตันออกจากเซลล์ T-killer

เมื่อเรื่องราวนี้เริ่มต้นขึ้น ไม่มีใครคิดถึงการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันบำบัด นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามที่จะคลี่คลายหลักการของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างทีเซลล์และเซลล์เดนไดรต์ เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด ปรากฎว่าไม่เพียงแต่ MHC II ที่มีโปรตีนแอนติเจนและตัวรับ T-cell เท่านั้นที่มีส่วนร่วมใน "การสื่อสาร" ของพวกเขา ถัดจากพวกมันบนพื้นผิวของเซลล์ยังมีโมเลกุลอื่นที่มีส่วนร่วมในการโต้ตอบด้วย โครงสร้างทั้งหมดนี้ - โปรตีนจำนวนมากบนเยื่อหุ้มเซลล์ที่เชื่อมต่อถึงกันเมื่อเซลล์ทั้งสองมาพบกัน - เรียกว่าไซแนปส์ภูมิคุ้มกัน (ดูไซแนปส์ภูมิคุ้มกัน) ตัวอย่างเช่นไซแนปส์นี้รวมถึงโมเลกุลกระตุ้นร่วม (ดูการกระตุ้นร่วม) ซึ่งเป็นโมเลกุลเดียวกับที่ส่งสัญญาณไปยัง T-killers เพื่อเปิดใช้งานและค้นหาศัตรู พวกมันถูกค้นพบครั้งแรก: ตัวรับ CD28 บนพื้นผิวของทีเซลล์และลิแกนด์ B7 (CD80) ของมันบนพื้นผิวของเซลล์เดนไดรต์ (รูปที่ 4)

James Ellison และ Tasuku Honjo ค้นพบองค์ประกอบที่เป็นไปได้อีกสองอย่างของไซแนปส์ภูมิคุ้มกันอย่างเป็นอิสระ นั่นคือโมเลกุลยับยั้งสองตัว เอลลิสันทำงานกับโมเลกุล CTLA-4 ที่ค้นพบในปี 1987 (T-lymphocyte antigen-4 ที่เป็นพิษต่อเซลล์ ดู: J.-F. Brunet et al., 1987. สมาชิกใหม่ของ superfamily อิมมูโนโกลบูลิน - CTLA-4) ในตอนแรกคิดว่าจะเป็นตัวกระตุ้นต้นทุนอีกตัวหนึ่งเนื่องจากปรากฏเฉพาะบนเซลล์ที่ถูกกระตุ้นเท่านั้น ข้อดีของเอลลิสันก็คือเขาแนะนำว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นจริง: CTLA-4 ปรากฏบนเซลล์ที่ถูกกระตุ้นโดยเฉพาะเพื่อให้สามารถหยุดได้! (M. F. Krummel, J. P. Allison, 1995. CD28 และ CTLA-4 มีผลตรงกันข้ามกับการตอบสนองของทีเซลล์ต่อการกระตุ้น) นอกจากนี้ ปรากฎว่า CTLA-4 มีโครงสร้างคล้ายกับ CD28 และยังสามารถจับกับ B7 บนพื้นผิวของเซลล์เดนไดรต์ และแข็งแรงกว่า CD28 อีกด้วย กล่าวคือ ในทีเซลล์ทุกเซลล์จะมีโมเลกุลยับยั้งที่แข่งขันกับโมเลกุลกระตุ้นเพื่อรับสัญญาณ และเนื่องจากไซแนปส์ภูมิคุ้มกันประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมาก ผลลัพธ์จึงถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของสัญญาณ - จำนวนโมเลกุล CD28 และ CTLA-4 ที่สามารถติดต่อ B7 ได้ ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ T-cell ยังคงทำงานต่อไปหรือค้างและไม่สามารถโจมตีใครได้

Tasuku Honjo ค้นพบโมเลกุลอีกโมเลกุลหนึ่งบนพื้นผิวของทีเซลล์ - PD-1 (ชื่อของมันย่อมาจาก programmed death) ซึ่งจับกับลิแกนด์ PD-L1 บนพื้นผิวของเซลล์เดนไดรต์ (Y. Ishida et al., 1992. Induced การแสดงออกของ PD-1 ซึ่งเป็นสมาชิกใหม่ของซูเปอร์แฟมิลีของยีนอิมมูโนโกลบุลินตามการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้) ปรากฎว่าหนูที่น่าพิศวงในยีน PD-1 (ปราศจากโปรตีนที่เกี่ยวข้อง) พัฒนาสิ่งที่คล้ายกับโรคลูปัส erythematosus แบบเป็นระบบ นี้ โรคแพ้ภูมิตัวเองนั่นคือภาวะที่เซลล์ภูมิคุ้มกันโจมตีโมเลกุลปกติในร่างกาย ดังนั้น Honjo จึงสรุปว่า PD-1 ยังทำหน้าที่เป็นตัวขัดขวาง ซึ่งยับยั้งการรุกรานของภูมิต้านตนเอง (รูปที่ 5) นี่เป็นการสำแดงหลักการทางชีววิทยาที่สำคัญอีกประการหนึ่ง: ทุกครั้ง กระบวนการทางสรีรวิทยาในทางกลับกันจะมีการเปิดตัวสิ่งที่ตรงกันข้าม (เช่นระบบการแข็งตัวและการแข็งตัวของเลือด) เพื่อหลีกเลี่ยง "การปฏิบัติตามแผนมากเกินไป" ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อร่างกาย

ทั้งโมเลกุลที่ปิดกั้น - CTLA-4 และ PD-1 - และเส้นทางการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องนั้นเรียกว่าจุดตรวจภูมิคุ้มกัน ด่าน- จุดตรวจ ดู จุดตรวจภูมิคุ้มกัน) เห็นได้ชัดว่านี่เป็นการเปรียบเทียบกับจุดตรวจ วัฏจักรของเซลล์(ดูจุดตรวจสอบวัฏจักรของเซลล์) - ช่วงเวลาที่เซลล์ "ตัดสินใจ" ว่าจะแบ่งตัวต่อไปได้หรือไม่ หรือส่วนประกอบบางส่วนได้รับความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่

แต่เรื่องราวไม่ได้จบเพียงแค่นั้น นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองคนตัดสินใจค้นหาการใช้โมเลกุลที่เพิ่งค้นพบนี้ แนวคิดของพวกเขาคือพวกเขาสามารถกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกันได้หากปิดกั้นตัวบล็อกเกอร์ จริงมั้ย, ผลข้างเคียงปฏิกิริยาแพ้ภูมิตัวเองจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ (ดังที่กำลังเกิดขึ้นในผู้ป่วยที่ได้รับการรักษาด้วยสารยับยั้งจุดตรวจ) แต่สิ่งนี้จะช่วยกำจัดเนื้องอกได้ นักวิทยาศาสตร์เสนอให้บล็อกเกอร์บล็อกเกอร์โดยใช้แอนติบอดี โดยการจับกับ CTLA-4 และ PD-1 พวกมันจะปิดกลไกและป้องกันไม่ให้มีปฏิกิริยากับ B7 และ PD-L1 ในขณะที่ทีเซลล์ไม่รับสัญญาณยับยั้ง (รูปที่ 6)

เวลาผ่านไปอย่างน้อย 15 ปีระหว่างการค้นพบจุดตรวจและการอนุมัติยาตามสารยับยั้ง ปัจจุบันมีการใช้ยาดังกล่าวหกชนิด: CTLA-4 blocker หนึ่งตัวและ PD-1 blockers ห้าตัว เหตุใด PD-1 blockers จึงประสบความสำเร็จมากกว่า ความจริงก็คือเซลล์เนื้องอกจำนวนมากยังมี PD-L1 อยู่บนพื้นผิวเพื่อขัดขวางการทำงานของทีเซลล์ ดังนั้น CTLA-4 จะกระตุ้นทีเซลล์นักฆ่าโดยทั่วไป ในขณะที่ PD-L1 ทำหน้าที่เฉพาะกับเนื้องอกมากกว่า และมีภาวะแทรกซ้อนน้อยกว่าเล็กน้อยกับ PD-1 blockers

น่าเสียดายที่วิธีการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันสมัยใหม่ยังไม่เป็นยาครอบจักรวาล ประการแรก สารยับยั้งจุดตรวจสอบยังคงไม่สามารถช่วยให้ผู้ป่วยรอดชีวิตได้ 100% ประการที่สอง พวกเขาไม่ได้ทำหน้าที่กับเนื้องอกทั้งหมด ประการที่สาม ประสิทธิภาพของพวกเขาขึ้นอยู่กับจีโนไทป์ของผู้ป่วย: ยิ่งโมเลกุล MHC ของเขามีความหลากหลายมากเท่าไร โอกาสของความสำเร็จก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น (ตามความหลากหลายของโปรตีน MHC โปรดดู: ความหลากหลายของโปรตีนที่เข้ากันได้ทางจุลพยาธิวิทยาจะเพิ่มความสำเร็จในการสืบพันธุ์ในนกกระจิบตัวผู้และลดลงในตัวเมีย” องค์ประกอบ”, 29.08 .2018) อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้กลายเป็นเรื่องราวที่สวยงามเกี่ยวกับการที่การค้นพบทางทฤษฎีเปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของเซลล์ภูมิคุ้มกันในขั้นแรก และจากนั้นก็ให้กำเนิดยาที่สามารถใช้ในคลินิกได้

และผู้ได้รับรางวัลโนเบลยังมีงานที่ต้องดำเนินการต่อไป กลไกที่แน่นอนของวิธีการทำงานของสารยับยั้งจุดตรวจยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ตัวอย่างเช่น ในกรณีของ CTLA-4 ยังไม่ชัดเจนว่าเซลล์ใดที่ยาปิดกั้นทำปฏิกิริยากับ: กับเซลล์ T-killer เอง หรือกับเซลล์ dendritic หรือแม้แต่กับเซลล์ T-regulatory - ประชากรของ T-lymphocytes รับผิดชอบในการระงับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน ดังนั้นในความเป็นจริงแล้วเรื่องราวนี้ยังอีกยาวไกลกว่าจะจบ

โปลินา โลเซวา