Laureații Premiul Nobel în Medicină (II)

2013: Premiul Nobel pentru descoperirile referitoare la traficul intracelular

Premiul a fost acordat în comun lui James E. Rothman (Universitatea Yale, New Haven, CT, USA), Randy W. Schekman (Universitatea California, Berkeley, CA, USA, Institutul Medical Howard Hughes) și Thomas C. Südhof (Universitatea Stanford, Stanford, CA, USA, Institutul Medical Howard Hughes), pentru descoperirile lor referitoare la traficul intracelular.

Sistemul de control care reglează transportul și livrarea substanțelor în celule (la locul potrivit și în momentul potrivit) este format din vezicule, care au dublu rol, de transportor al substanțelor în interiorul celulei și de inițiere a semnalizării intercelulare.
Randy Schekman a descoperit genele necesare codificării transportului vezicular, James Rothman a descris mecanismul care permite veziculelor transportoare să fuzioneze cu ținta lor pentru a permite transferul încărcăturii, iar Thomas Sudhof a descoperit cum neurotransmițătorii „informează“ veziculele cu precizie când să-și elibereze încărcătura.
Prin rezultatele lor, cei 3 cercetători au demonstrat modul în care veziculele fuzionează cu anumite suprafețe din celulă astfel încât substanțele transportate să ajungă la destinația corectă și, de asemenea, modul în care aceste vezicule sunt ținute în loc și sunt pregătite să elibereze molecule semnalizatoare la momentul potrivit.
Totodată, s-a evidențiat că disfuncționalitățile sistemului de transport reprezentat de vezicule sunt cauzate de defectele genetice și s-a explicat modul în care diferite gene reglează diferite aspecte ale transporturilor. Perturbaţiile sau disfuncționalitățile acestui sistem au efecte grave şi pot duce la declanşarea unor boli severe, precum boli neurologice, diabetul şi bolile imunitare.

2012: Premiul Nobel pentru descoperirea că celulele mature pot fi reprogramate să devină pluripotente

Premiul a fost acordat în comun lui Sir John B. Gurdon (Institutul Gurdon, Cambridge, Regatul Unit) și Shinya Yamanaka (Universitatea Kyoto, Japonia, Institutul Gladstone, San Francisco, CA, USA), pentru descoperirea că celulele mature pot fi reprogramate să devină pluripotente, cu implicații importante în terapia cu celule stem.

Din unirea ovulului cu spermatozoidul (proces numit fertilizare) rezultă celula-ou sau zigotul, din care se dezvoltă embrionul și apoi fătul. În primele zile după concepție, embrionul este format din celule imature, nespecializate (nu îndeplinesc o anumită funcție). Aceste celule, numite și celule stem pluripotente, sunt capabile să dezvolte toate tipurile de celule care alcătuiesc organismul adult, cum ar fi celulele nervoase, musculare, hepatice și toate celelalte tipuri de celule, fiecare fiind specializată în realizarea unei anumite funcții. Mult timp s-a crezut că o celulă matură specializată nu mai poate reveni la starea imatură și că procesul de maturizare este ireversibil.

În anul 1962, John B. Gurdon a arătat că nucleul unei celule mature specializată poate fi readus la starea imatură, cu capacitatea de a dezvolta un organism complet funcțional. Prin cercetări intense s-a ajuns în cele din urmă la clonarea mamiferelor. 40 de ani mai târziu (în 2006), Shinya Yamanaka a arătat că celulele mature pot redeveni celule stem pluripotente.

Astfel, cei doi cercetători au descoperit că celulele mature specializate pot fi reprogramate să devină celule imature capabile să dezvolte toate țesuturile din organism, revoluționând modul nostru de înțelegere privind dezvoltarea și specializarea celulelor.

Reprogramarea celulelor umane a creat oportunități de studiere a bolilor, cu dezvoltarea de noi metode de diagnosticare și terapie. Aceste descoperiri au oferit, de asemenea, noi instrumente pentru oamenii de știință din întreaga lume și au dus la progrese remarcabile în multe domenii ale medicinei.

2011: Premiul Nobel pentru descoperirile despre activarea imunității înnăscute și rolul celulei dendritice în imunitatea adaptativă

Premiul a fost împărțit, jumătate din premiu acordat în comun lui Bruce A. Beautler (Universitatea Texas, Centrul Medical Sud-Vest, Dallas, TX, USA, Institutul de Cercetare Scripps, La Jolla, CA, USA) și Jules A. Hoffmann (Universitatea Strasbourg, Franța), pentru descoperirile referitoare la activarea imunității înnăscute, și cealalată jumătate lui Ralph M. Steinman (Universitatea Rockefeller, New York, USA), pentru descoperirea celulei dendritice și rolul acesteia în imunitatea adaptativă.
Sistemul imunitar permite organismului să se apere prin eliberarea de anticorpi în fața virusurilor și a germenilor. În prima etapă, sistemul imunitar înnăscut poate distruge micro-organisme patogene și provoacă o inflamație care contribuie la blocarea răspândirii acestora până la apariția anticorpilor. Dacă această primă linie de apărare se dovedește insuficientă, sistemul imunitar adaptiv intră în joc. Acesta induce formarea anticorpilor, care acționează că un vaccin împotriva agresorului.

Cei trei cercetători au revoluționat înțelegerea sistemului imunitar descoperind principiile cheie ale activării sale. Bruce Beutler și Jules Hoffmann au descoperit proteinele receptoare care recunosc micro-organismele (nocive) și activează prima etapă a răspunsului imunitar al organismului.

Încă din 1996, Jules Hoffmann a studiat modul în care musculița de oțet (Drosophila melanogaster) luptă împotriva infecțiilor, iar în 1998, Bruce Beutler a stabilit legătura între modul în care se apără musculița de oțet și mamiferele, deschizând drumul spre înțelegerea sistemului imunitar uman.
În 1973, Ralph Steinman a descoperit celulele dendritice ale sistemului imunitar și capacitatea lor unică de a activa și regla imunitatea adaptivă, ultima etapă de răspuns imunitar al organismului în cursul căreia micro-organismele sunt evacuate din corp. Rezultatele obținute de cei trei laureați deschid calea dezvoltării prevenției și tratării infecțiilor, cancerelor și a maladiilor inflamatorii, precum și a unor noi medicamente și vaccinuri împotriva deficiențelor imunitare precum astmul, poliartrita reumatoidă și boala Crohn.

2010: Premiul Nobel pentru dezvoltarea fertilizării in vitro

Robert G. Edwards (Universitatea Cambridge, Regatul Unit), pentru dezvoltarea fertilizării în vitro. Realizările sale au făcut posibilă tratarea infertilității, o afecțiune care afectează o mare parte a populației umane, incluzând mai mult de 10% din toate cuplurile din întreaga lume.
Pentru foarte multe cupluri, conceperea unui copil în condiții naturale reprezintă o problemă majoră, infertilitatea având cauze multiple (blocarea trompelor uterine, funcționarea anormală a ovarelor, număr redus de ovule, număr redus de spermatozoizi asociat cu afectarea formei, mărimii și gradului de mișcare al acestora, viabilitatea scăzută a spermatozoizilor etc.).
Încă de la începutul anilor ’50, Robert Edwards, considerat „părintele fertilizării in vitro“, a început să caute o soluție la această problemă: prelevarea unui ovul din ovar, fertilizarea (unirea ovulului cu spermatozoidul) acestuia în afara organismului (in vitro) și reintroducerea ovulului fertilizat în uter. Pentru aceasta a descoperit principiile importante ale fertilizării, împreună cu Patrick Steptoe a pus bazele unei metode de prelevare a ovulelor din ovare și a stabilit condițiile în care spermatozoizii sunt activați și pot fertiliza ovulul. Astfel, a constatat că fertilizarea în afara corpului ar putea reprezenta un tratament posibil, atunci când spermatozoidul și ovulul nu se pot întâlni în corp. În anul 1969, pentru prima dată, un ovul uman a fost fertilizat în eprubetă, pentru ca pe 25 iulie 1978 să se nască primul copil, o fetiță (Louise Brown), conceput prin fertilizarea in vitro. De atunci și până în prezent, au fost aduși pe lume prin această metodă aproximativ 4 milioane de copii; aceasta este probabil dovada siguranței și succesului terapiei de inseminare artificială.
Un nou domeniu al medicinei a apărut, terapia descoperită de Edwards reprezentând o piatră de hotar în dezvoltarea medicinei moderne. Astăzi, viziunea lui este o realitate și aduce bucurie cuplurilor infertile din întreaga lume.
Fertilizarea in vitro este o terapie sigură și eficientă în întreaga lume, 20-30% din ovulele fertilizate ducând la nașterea unui copil. Copiii rezultați în urma acestei terapii sunt la fel de sănătoși ca și cei concepuți în condiții naturale. De-a lungul anilor, i s-au adus câteva modificări importante, care au permis îmbunătățirea tratamentului infertilității masculine, precum și identificarea și prelevarea mai ușoară a ovulelor mature adecvate pentru fertilizarea in vitro.

Citește aici continuarea articolului!

Surse:

www.britannica.com/topic/history-of-medicine

www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/