חדשות

פרס נובל לרפואה למדענים שחקרו הסתגלות תאים לשינויי רמות חמצן

פרס נובל לרפואה ופיזיולוגיה ל-2019 הוענק למדענים שגילו את המנגנונים המאפשרים לתאי הגוף להסתגל לשינויים ברמות החמצן | תגליותיהם סוללות דרך לפיתוח תרופות לאנמיה, מחלות סרטן ואחרות

חתני פרס נובל לפיזיקה ולרפואה 2019. איור רשמי של ועדת הפרס

שני חוקרים אמריקאים וחוקר בריטי הוכרזו היום (ב') כחתני פרס נובל לרפואה ופיזיולוגיה לשנת 2019 על גילוי המנגנונים האלגנטיים והעדינים המאפשרים לתאי הגוף לחוש, להגיב, להסתגל ולהתאים עצמם לשינויים החלים ברמות החמצן – היסוד החיוני לקיומם של החיים, וכך להשפיע על תהליך העברת החמצן לרקמות ולחילוף חומרים, כלומר לתהליכי המטבוליזם. המנגנונים הללו מאפשרים למיטוכונדריה, "מפעל האנרגיה" של התא, למצות ולהמיר את האנרגיה מתוך המזון שבני האדם צורכים לשם פעילות התא.

שלושת החוקרים שעסקו בנושא הזה, כל אחד בעבודה נפרדת ומזווית שונה, הם: פרופ' וויליאם קיילין (Kaelin), יליד ניו יורק, מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת הרווארד והמרכז לחקר הסרטן דאנה פאבר בבוסטון; פרופ' גרג סמנזה (Semenza), גם הוא יליד ניו יורק, המנהל תכנית מחקר בכלי דם במכון להנדסת התא באוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבולטימור; ופרופ' פיטר רטקליף (Ratcliffe), יליד לסטר, אנגליה, שלמד רפואה באוניברסיטת קיימברידג' ומנהל כיום באוקספורד ובמכון ע"ש פרנסיס קריק בלונדון קבוצת מחקר עצמאית. שווי הפרס שאותו יחלקו ביניהם - 913 אלף דולר.

בעת ההכרזה של בחירתם כ"חתני נובל" אמר מזכרי ועדת הפרס, פרופ' תומס פרלמן, מומחה לביולוגיה מולקולרית ממכון קרולינסקה בשטוקהולם כי "ממצאי מחקריהם, שבהם זיהו את המנגנון המולקולרי המווסת ומפקח על פעילות הגנים בתגובה לשינויים החלים ברמות החמצן, יסללו את הדרך לאסטרטגיות מבטיחות חדשות במלחמה באנמיה, במחלות סרטן ומחלות רבות אחרות".

השלושה זכו קודם לכן יחד ב"פרס לסקר" לשנת 2016 על מה שהוגדר "מחקר בסיסי בביולוגיה עם יישומים רבים לצורכי הרפואה".

עבודתם של סמנזה ורטקליף עסקה בגן EPO וכיצד הוא מווסת וריאנטים שונים של רמות חמצן בתא. הם גילו כיצד מקטעי ה-DNA שבצמוד לגן הזה משפיעים על תגובת התאי לתהליך המכונה היפוקסיה – רמות נמוכות של חמצן. בהמשך העבודה זוהה החלבון HIFי(hypoxia-inducible factor) ש"חש" את החסר בחמצן ויוצר גירוי לתחילת הגדלת כמותו בייצור תאי הדם. EPO נעשה יעד לתרופות לשיפור הביצועים בספורט. ספורטאים תחרותיים רבים שואפים להגדיל את רמות הדם והחלבון כדי להגביר את כמות החמצן בתאי השרירים.

קיילין מצא כי כאשר החלבון VHL, המדכא גידולים ממאירים (tumor suppressor), איננו מתפקד או אובד במקרה של סרטן כליה, הוא חובר לחלבון HIF וגורם להפחתה שלו. כן גילה שכאשר חלבוני HIF מקבלים אטומים נוספים של חמצן ומימן – זה הסימן האם התא מצוי במצב הולם. יכולת החישה של חמצן על ידי התאים היא לא רק תהליך ליבה במטבוליזם וליצור תאי דם חדשים נוספים. זהו גם תהליך שעלול להשתבש ואז מוביל להופעת גידולים מאירים רבים.

התגליות של שלושה חתני נובל החדשים מסבירות את מה שנחשב עד כה בגדר חידה בביולוגיה ולכן קיים בהן פוטנציאל להרבה יישומים רפואיים. טיפולים שיכוונו להגדלת יצור ה-HIF עשויים לסייע לחולי אנמיה. מנגד, במחלות סרטן קיימת פעילות יתר של HIF ולכן טיפולים או תרופות שמטרתם תהיה עיכוב HIF עשויים להיות יעילים בטיפול בסוגי סרטן שונים", הסביר הביולוג ד"ר ג'ייסון שלצר ממעבדת "קולד ספרינג הרבור" האמריקאית.

אתמול גם נמסר כי ועדת פרס נובל המורכבת מ-50 חברי מכון קרולינסקה, מומחים ברפואה וביולוגיה מהאקדמיה השודית למדעים, פנתה השנה ליותר מ-3,000 מומחים כדי שימליצו על המועמדים לפרס. לשלב הדיונים האחרון הובאה רשימה של כ-300 מדענים, ועדה בת חמישה חברים בחנה את ההמלצות, קיבלה גם דעות ממומחים בעלי שם עולמי ורק בחודש שעבר נעשתה הבחירה סופית, בהצבעה. ההודעה על חתני הפרס ניתנה אתמול בהתאם ללוח זמנים קבוע.

פרופ' פרלמו סיפר כי "השיג את השלושה בטלפון, אבל במקרה של פרופ' קיילין, קיבלתי תחילה מספר שגוי ואילו פרופ' סמנזה בכלל ישן. קיילין נותר ללא מילים כשנתבשר על זכייתו".

נושאים קשורים:  פרס נובל,  פרס נובל לרפואה ופיזיולוגיה,  פרופ' וויליאם קיילין,  פרופ' גרג סמנזה,  פרופ' פיטר רטקליף,  חדשות,  חקר הסרטן
תגובות