Перемогти смерть. Медична Нобелівська премія дісталася японцю, шукає еліксир молодості
Нобелівська премія по фізіології і медицині в цьому році присуджена не за прикладні результати — нові ліки, методики діагностики і терапії, відкриття вірусів і бактерій, що викликають захворювання, а за досягнення у фундаментальних дослідженнях. Премії удостоєний японський молекулярний біолог Есінорі Осумі (Yoshinori Ohsumi) за відкриття механізмів аутофагії. Подібним чином у 2002 р. Нобелівку отримали британці Сідней Бреннер і Джон Салстон і американець Роберт Хорвіц за відкриття в області генетичного регулювання розвитку людських органів і механізмів апоптозу.
Ці два відкриття — механізмів апоптозу і механізмів аутофагії — об'єднує не тільки їх фундаментальність і те, що тепер уже обидва вони відзначені Нобелівською премією. Апоптоз перекладається як самогубство, аутофагия — як самопоїдання, і вони є альтернативними один одному механізмами запрограмованої клітинної смерті.
Есінорі Осумі зараз 71 рік, протягом багатьох років він досліджував деградацію білків з-за аутофагії. Отримав ступінь доктора філософії в Університеті Токіо в 1974 р. Провівши три роки в Університеті Рокфеллера, Нью-Йорк, США, повернувся в Токіо, де заснував свою дослідницьку групу у 1988 р. З 2009-го він професор Токійського технологічного інституту. Значимість його робіт підтверджена низкою престижних премій, серед яких — премія "Асахі" в 2008 р., премія Кіото в 2012 р. і відразу три премії в 2015 р.: премія Гайрднера, премія Розенстила і Міжнародна премія з біології, що вручається від імені імператора Японії. Так що рішення про присудження Осумі Нобелівської премії цілком логічно.
Тема досліджень Осумі теж абсолютно нобелівська. Так, він не створив еліксир вічної молодості. Але завдяки йому стало зрозуміліше, чому і як приходить смерть. А значить, з'явилися нові можливості уповільнити старіння організму.
В процесі життєдіяльності в клітинах накопичуються незворотні ушкодження. Аутофагия є для клітин способом ліквідації пошкоджених органел, аномальних білків і зайвих об'ємів цитоплазми. Ще в 1960-х було виявлено, що клітина може знищувати своє власне вміст, укладаючи його в мембрани, що утворюють мішкоподібні бульбашки, які доставляються в лізосоми — внутрішньоклітинні всіх органел, які займаються переробкою відходів. Проте деталі цього процесу залишалися невідомими аж до початку 1990-х, коли Осумі провів серію блискучих експериментів над пекарськими дріжджами, щоб ідентифікувати гени, необхідні для аутофагії. Потім він продовжував з'ясовувати, як працює аутофагия у дріжджів, і показав, що практично такий же механізм використовується і в людських клітинах.
Відкриття Осумі призвели до нової парадигми в нашому розумінні того, як клітина переробляє свій вміст. Завдяки цьому з'ясувалася фундаментальна важливість аутофагії у багатьох фізіологічних процесах. Аутофагия працює з перших же днів після зачаття, сприяючи розвитку ембріона і диференціювання клітин. Протягом усього життя людини аутофагия дозволяє швидко забезпечити паливо і сировину для енергетичних і будівельних блоків клітини, тому вона необхідна для адаптації організму до голоду і стресу. У разі зараження інфекцією аутофагия допомагає клітині усувати вторгнувшиеся в неї бактерії і віруси. Клітини також використовують аутофагию для усунення пошкоджених білків і органел, що має вирішальне значення для протидії негативним наслідкам старіння.
І однією з причин старості є саме збої в роботі цього механізму, здатні викликати ряд захворювань, включаючи онкологічні та неврологічні. З порушеннями аутофагії пов'язані хвороба Паркінсона, цукровий діабет 2-го типу та інші захворювання, що з'являються у літніх людей. Через мутацій в генах аутофагії можуть виникати генетичні захворювання. В даний час ведуться інтенсивні дослідження з метою розробки ліків, які допоможуть клітин відновлювати або посилювати аутофагию, коли це необхідно, щоб впоратися з хворобами. Все це стало можливим завдяки роботам Ешинори Осумі.
Але все ж не менш важливо продовження фундаментальних досліджень у цій області. Аутофагия працює не тільки як спосіб очищення клітини від шкідливого вмісту, але і як один з механізмів (поряд з апоптозом) запрограмованої клітинної смерті. Як і чому клітина вибирає, який саме механізм використовувати, досі залишається загадкою. Якщо згадати, що завданням Нобелівської премії є стимулювання нових досліджень, то можна сказати, що в нинішньому році медична Нобелівка свою роль виконала.
