Nobel za medicinu za istraživanje anemije i tumora

William G. Kaelin Jr. sa Sveučilišta Harvard u Bostonu, Gregg L. Semenza sa Sveučilišta John Hopkins u Baltimoreu i Sir Peter J. Ratcliffe sa Sveučilišta Oxfordu Velikoj Britaniji osvojili su ovogodišnju Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za otkriće kako stanice reagiraju na kisik i kako se prilagođavaju promjenama u razini kisika.

Njihovo otkriće znatno će utjecati na bolje razumijevanje stvaranja crvenih krvnih stanica, krvnih žila i imunosnih mehanizama. Time će se ponajprije bolje razumjeti nastanak anemije, tumora i različitih drugih bolesti te će se tako zasigurno unaprijediti i metode liječenja.

ZDRAVSTVENI PORTAL ADIVA LJEKARNI

Korištenje kisika

Sve životinjske stanice, pa tako i ljudske, koriste kisik za pretvorbu hrane u potrebnu energiju za rast i rad organizma. Taj se proces zove stanično disanje. To je složen metabolički proces kojim organizam dolazi do energije. Pritom, pojednostavljeno, kisik reagira s glukozom te nastaju voda, ugljikov dioksid i adenozin trifosfat (ATP) koji stanicama služi kao izvor energije. Ako u stanici nema dovoljno kisika, pokrenut će se metabolički proces fermentacije ili alkoholnog vrenja. Nastat će alkohol i ugljikov dioksid i izostat će stvaranje energije, stanica neće moći funkcionirati i doći će do njezina oštećenja te na kraju odumiranja.

Te osnovne karakteristike primanja, raspodjele i korištenja kisika poznate su cijelo stoljeće. Za otkriće kako stanice pretvaraju hranu u energiju Otto Warburg dobio je Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu 1931. godine. Corneille Heymans 1938. nagradu je dobio za objašnjenje mehanizma kako ljudsko tijelo razinom kisika u krvi određuje krvni tlak i brzinu disanja te kako se te informacije prenose u mozak.

Potom je otkriveno da, osim ovog brzog mehanizma povišenja krvnog tlaka i ubrzavanja disanja kako bi se povećao dotok kisika stanicama u vrijeme smanjene razine kisika (što se naziva hipoksija), raste i razina hormona eritropoetina koji, pak, omogućava veću proizvodnju crvenih krvnih stanica koje prenose kisik.

Lijekovi i terapije

Novo cjepivo protiv raka napada stanice tumora iznutra

Istražena je nova metoda primjene cjepiva protiv raka kojom se potiče imunološki sustav pacijenta da uništi tumor iznutra

Otkrili kako se stanice prilagođavaju promjenama u količini kisika

No tek su ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade otkrili kako se same stanice prilagođavaju promjenama u količini dostupnog kisika. Vrlo pojednostavljeno, oni su objasnili mehanizam djelovanja proteina nazvanog faktor HIF-1 alfa, koji prepoznaje količinu dostupnog kisika.

Ako ima dovoljno kisika, faktora HIF-1 bit će malo. Ako ima malo kisika, što se naziva hipoksija, bit će ga puno. Kada ima puno HIF-1, on ulazi u stanice i aktivira genetske promjene koje spašavaju stanicu od umiranja.

No te genetske promjene zapravo uzrokuju stvaranje tumora i što je više HIF-1, to je tumor agresivniji i otporniji na liječenje. Osim toga, te genetske promjene prouzročene HIF-1 utječu i na niz drugih molekula te na eritropoetin. Uz utjecaj na stvaranje tumora, nedostatak kisika, a time i otkriće razumijevanja procesa detekcije količine kisika u stanicama,  iznimno je važan u nastanku mnogih drugih bolesti.

Oboljeli od kronične bubrežne bolesti često pate od teških anemija zbog smanjene proizvodnje eritropoetina, što je pak u uskoj vezi s razinom kisika, odnosno proizvodnjom HIF-1. Slični su uvjeti kod srčanog i moždanog udara, infekcije i cijeljenja rana, odnosno bolestima u kojima se pojavljuje znatno manja količina kisika u zahvaćenim stanicama te posljedično tkivima i organima.

PODIJELI