Победить смерть. Медицинская Нобелевская премия досталась японцу, ищущему эликсир молодости

Нобелевская премия по физиологии и медицине в этом году присуждена не за прикладные результаты — новые лекарства, методики диагностики и терапии, открытие вирусов и бактерий, вызывающих заболевания, — а за достижения в фундаментальных исследованиях. Премии удостоен японский молекулярный биолог Есинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) за открытие механизмов аутофагии. Подобным образом в 2002 г. Нобелевку получили британцы Сидней Бреннер и Джон Салстон и американец Роберт Хорвиц за открытия в области генетического регулирования развития человеческих органов и механизмов апоптоза.

Эти два открытия — механизмов апоптоза и механизмов аутофагии — объединяет не только их фундаментальность и то, что теперь уже оба они отмечены Нобелевской премией. Апоптоз переводится как самоубийство, аутофагия — как самопоедание, и они являются альтернативными друг другу механизмами запрограммированной клеточной смерти.

Есинори Осуми сейчас 71 год, в течение многих лет он исследовал деградацию белков из-за аутофагии. Получил степень доктора философии в Университете Токио в 1974 г. Проведя три года в Университете Рокфеллера, Нью-Йорк, США, вернулся в Токио, где основал свою исследовательскую группу в 1988 г. С 2009-го он профессор Токийского технологического института. Значимость его работ подтверждена рядом престижных премий, в числе которых — премия Асахи в 2008 г., премия Киото в 2012 г. и сразу три премии в 2015 г.: премия Гайрднера, премия Розенстила и Международная премия по биологии, вручаемая от имени императора Японии. Так что решение о присуждении Осуми Нобелевской премии вполне логично.

Тема исследований Осуми тоже абсолютно нобелевская. Да, он не создал эликсир вечной молодости. Но благодаря ему стало понятнее, почему и как приходит смерть. А значит, появились новые возможности замедлить старение организма.

В процессе жизнедеятельности в клетках накапливаются необратимые повреждения. Аутофагия является для клеток способом ликвидации поврежденных органелл, аномальных белков и излишних объемов цитоплазмы. Еще в 1960-х было обнаружено, что клетка может уничтожать свое собственное содержимое, заключая его в мембраны, образующие мешковидные пузырьки, которые доставляются в лизосомы — внутриклеточные органоиды, занимающиеся переработкой отходов. Однако детали этого процесса оставались неизвестными вплоть до начала 1990-х, когда Осуми провел серию блестящих экспериментов над пекарскими дрожжами, чтобы идентифицировать гены, необходимые для аутофагии. Затем он продолжал выяснять, как работает аутофагия у дрожжей, и показал, что практически такой же механизм используется и в человеческих клетках.

Открытия Осуми привели к новой парадигме в нашем понимании того, как клетка перерабатывает свое содержимое. Благодаря этому выяснилась фундаментальная важность аутофагии во многих физиологических процессах. Аутофагия работает с первых же дней после зачатия, способствуя развитию эмбриона и дифференцированию клеток. В течение всей жизни человека аутофагия позволяет быстро обеспечить топливо и сырье для энергетических и строительных блоков клетки, потому она необходима для адаптации организма к голоду и стрессу. В случае заражения инфекцией аутофагия помогает клетке устранять вторгнувшиеся в нее бактерии и вирусы. Клетки также используют аутофагию для устранения поврежденных белков и органелл, что имеет решающее значение для противодействия негативным последствиям старения.

И одной из причин старости являются именно сбои в работе этого механизма, способные вызывать ряд заболеваний, включая онкологические и неврологические. С нарушениями аутофагии связаны болезнь Паркинсона, сахарный диабет 2-го типа и другие заболевания, появляющиеся у пожилых людей. Из-за мутаций в генах аутофагии могут возникать генетические заболевания. В настоящее время ведутся интенсивные исследования с целью разработки лекарств, которые помогут клеткам возобновлять или усиливать аутофагию, когда это необходимо, чтобы справиться с болезнями. Все это стало возможным благодаря работам Ешинори Осуми.

Но все же не менее важно продолжение фундаментальных исследований в этой области. Аутофагия работает не только как способ очищения клетки от вредного содержимого, но и как один из механизмов (наряду с апоптозом) запрограммированной клеточной смерти. Как и почему клетка выбирает, какой именно механизм использовать, до сих пор остается загадкой. Если вспомнить, что задачей Нобелевской премии является стимулирование новых исследований, то можно сказать, что в нынешнем году медицинская Нобелевка свою роль выполнила.