Στον Γιοσινόρι Οσούμι το Νομπέλ Ιατρικής 2016. Yoshinori Ohsumi wins Nobel prize in medicine

Για την έρευνά του στην αυτοφαγία βραβεύεται ο κυτταρικός βιολόγος από την Ιαπωνία. Yoshinori Ohsumi attends a press conference at the Tokyo Institute of Technology on Oct. 3, 2016 in Tokyo, Japan. Credit: Ken Ishii/Getty Images

Στον Ιάπωνα Γιοσινόρι Οσούμι (Yoshinori Oshumi) απονέμεται το εφετινό βραβείο Νομπέλ Φυσιολογίας και Ιατρικής «για τις ανακαλύψεις των μηχανισμών αυτοφαγίας» όπως αναφέρεται στην ανακοίνωση της επιτροπής των βραβείων.

Ο εβδομήντα ενός ετών καθηγητής κυτταρικής βιολογίας στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Τόκιο πραγματοποίησε τις έρευνες που του απέφεραν την ανώτατη επιστημονική τιμητική διάκριση στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Μέχρι τότε, οι επιστήμονες δεν γνώριζαν και πολλά για την αυτοφαγία, την διαδικασία μέσω τις οποίας το κύτταρο ανακυκλώνει υλικά από τα οποία είναι δομημένο.

Περιττό να πούμε ότι η λέξη «αυτοφαγία» συντίθεται από τις λέξεις «εαυτόν» και «φάγειν». Νονός του όρου «αυτοφαγία» είναι ο επίσης τιμημένος με Νομπέλ (του 1974) βέλγος κυτταρολόγος Κριστιάν ντε Ντυβ (Christian De Duve) ο οποίος ανακάλυψε τα λυσοσώματα, τα οργανίδια του κυττάρου όπου λαμβάνει χώρα η ανακύκλωση των κυτταρικών υλικών. Από τις εργασίες του ντε Ντυβ ήταν γνωστό ότι το κύτταρο τυλίγει σε μεμβράνες τα υλικά που σκοπεύει να ανακυκλώσει δημιουργώντας κυστίδια. Τα κυστίδια αυτά μετακινούμενα φτάνουν στα λυσοσώματα όπου αδειάζουν το περιεχόμενό τους.

Τα έξυπνα πειράματα

Yoshinori Ohsumi of Japan used baker’s yeast to identify genes essential for autophagy. Credit: Akiko Matsushita/Kyodo News, via Associated Press

Πώς όμως το κύτταρο ήλεγχε την διαδικασία της αυτοφαγίας; Το ερώτημα αυτό αποφάσισε να διερευνήσει ο Γιοσινόρι Οσούμι το 1988, όταν απέκτησε το δικό του εργαστήριο στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο. Ο οργανισμός με τον οποίο εργαζόταν ο Οσούμι ήταν η μαγιά της μπύρας, ένας μονοκύτταρος μύκητας ο οποίος είναι εύκολο να καλλιεργηθεί στο εργαστήριο (και ο οποίος αποτελεί ακόμη και σήμερα έναν από τους οργανισμούς-μοντέλα που αξιοποιούν οι επιστήμονες).

Παρά τα πλεονεκτήματά του, το μικρό μέγεθος του εν λόγω οργανισμού δεν επέτρεπε την καλή παρατήρηση των εσωτερικών οργανιδίων του και ειδικότερα του κενοτοπίου (το λυσόσωμα των μυκήτων). Στην πραγματικότητα ο Οσούμι δεν μπορούσε να είναι καν βέβαιος ότι η αυτοφαγία ελάμβανε χώρα στους μύκητες! Ο ιάπωνας επιστήμονας σκέφτηκε ότι θα μπορούσε να εμποδίσει τη διαδικασία ανακύκλωσης, τότε τα κυστίδια που πιθανότατα θα έφταναν στα κενοτόπια θα συσσωρεύονταν εκεί και θα γινόταν ορατά.

Ήταν γνωστό ότι η αυτοφαγία είναι μια αντίδραση του κυττάρου (και) στην ασιτία. Έτσι ο Οσούμι, έθεσε σε «αυστηρή δίαιτα» μύκητες οι οποίοι έφεραν μεταλλάξεις που εμπόδιζαν την αποικοδόμηση των προς ανακύκλωση κυτταρικών υλικών. Πράγματι, μέσα σε λίγες ώρες παρατήρησε ότι τα κενοτόπια ήταν γεμάτα από αυτοφαγικά κυστίδια. Με τον τρόπο αυτό ο Οσούμι, όχι μόνο απέδειξε ότι η αυτοφαγία είναι ένας μηχανισμός που υπάρχει και στους μύκητες, αλλά απέκτησε και ένα σύστημα που θα του επέτρεπε να την μελετήσει. Πράγμα το οποίο έκανε. Στα επόμενα χρόνια τόσο από το εργαστήριό του, όσο και από εργαστήρια συναδέλφων του δημοσιεύτηκε μια σειρά ερευνητικών εργασιών οι οποίες αποκάλυπταν ότι η αυτοφαγία είναι ένα αυστηρά ελεγχόμενο κυτταρικό φαινόμενο.

Οι ελπίδες για φάρμακα

A unique artistic collaboration between a cell biologist, composer, choreographer and scientific illustrator helps University of Michigan students and others understand the complex cellular process of autophagy.

Αν το καλοσκεφτεί κανείς, αυτές οι αποκαλύψεις δεν ήταν έκπληξη για τους ερευνητές. Είναι προφανές ότι το κύτταρο όφειλε να γνωρίζει τι ανακυκλώνει και πότε προκειμένου να είναι υγιές και λειτουργικό. Ωστόσο, η αποκάλυψη των μοριακών λεπτομερειών της αυτοφαγίας ήταν κομβικής σημασίας αν σκεφτεί κανείς ότι αυτή εμπλέκεται σε μια σειρά φυσιολογικών διεργασιών, από την εμβρυϊκή ανάπτυξη και διαφοροποίηση μέχρι την ανταπόκριση στο στρες και την γήρανση.

Είναι δε χαρακτηριστικό ότι οι διαταραχές της αυτοφαγίας έχουν συνδεθεί με ασθένειες όπως ο διαβήτης τύπου 2, η νόσος του Πάρκινσον, αλλά και ο καρκίνος. Σήμερα, πλήθος ερευνών εστιάζεται στην ανάπτυξη φαρμάκων που θα αποκαθιστούν την αυτοφαγία, προκειμένου να αντιμετωπιστούν διάφορες ασθένειες. 

Πηγή: www.nobelprize.org