Объявлением лауреата премии по физиологии и медицине началась в понедельник в Стокгольме ежегодная Нобелевская неделя.
Нобелевский комитет объявил, что в этой номинации премии за 2016 год удостоен Есинори Осуми за открытие механизма аутофагии — процесса деградации и переработки внутриклеточного мусора.
Осуми удостоен награды за «открытия в области аутофагии клеток». Аутофагия (от греческого — самопоедание) — это процесс деградации и утилизации клеток. «Эти открытия привели к новой парадигме в нашем понимании того, как клетки сами утилизируют свое содержимое, — гласит пресс-релиз Нобелевского комитета. — Открытия Осуми проложили дорогу к пониманию фундаментальной важности аутофагии для множества физиологических процессов: например, приспособления к голоду или для ответа на инфекции».
Впервые феномен аутофагии был обнаружен учеными в 1960-х годах. Биологи обратили внимание, что клетки могут уничтожать собственное содержимое, заключая их в некоторое подобие мешков за мембранами, где это содержимое утилизировалось. Решающий вклад в понимание этого процесса и внес Осуми в ходе серии экспериментов в 1990-е годы. Для этого он сначала изучил и описал аутофагию в пекарских дрожжах, затем доказал, что подобный процесс происходит и в клетках человека.
Осуми родился в феврале 1945 года в японском городе Фукуока. В 1974 году он закончил Токийский университет, затем несколько лет учился в Нью-Йорке по стипендии докторанта, затем окончательно вернулся в Японию. С 2009 года он преподает в Токийском технологическом институте.
За 107 ежегодных премий по медицине и физиологии Осуми является лишь 39-м лауреатом, удостоенным награды единолично. В большинстве же случаев Нобелевскую премию получают коллективы ученых, а не отдельные исследователи. Осуми также стал шестым японцем в истории Нобелевской премии по медицине и 23-м японцем за 115 лет Нобелевской премии вообще.
Годом ранее Нобелевскую премию по физиологии и медицине получил коллектив биологов: китаянка Юю Ту, японец Сатоши Омура и американец ирландского происхождения Уильям Кэмпбелл. Награду Нобелевского комитета они получили за разработку новых методов лечения болезней.
С 2012 года и до сих пор размер Нобелевской премии составляет 8 млн шведских крон, до этого более десяти лет сумма премии равнялась 10 млн крон. Размер был немного снижен, чтобы по покупательной способности он максимально соответствовал первоначальной премии 1901 года — тогда сумма равнялась 150,8 тыс. крон.
Ранее исследовательское подразделение Thomson Reuters обнародовало свой ежегодный прогноз, включающий в себя три группы ученых (или индивидуальных исследователей) по каждой из номинаций, которые теоретически имеют шансы получить Нобелевскую премию. Первым претендентом назывался коллектив американских профессоров Джеймса Эллисона, Джеффри Блюстоуна и Крэйга Томпсона — за объяснение того, как протеиновые клетки CD28 и CTLA-4 активизируют Т-лимфоциты для защиты иммунитета.
По данным РБК, Газеты.Ru.
Комментарий Константина СЕВЕРИНОВА, доктора биологических наук, профессора Сколковского института науки и технологий
Клетка — это живой организм, она растет, в ней постоянно нарабатываются новые белки и другие вещества. Это позволяет ей поддерживать себя и время от времени делиться: так из одной клетки получаются две, четыре и так далее. Параллельно с ростом в клетке все время что-то портится, стареет, требует замены. Отработавшие свой срок части она должна каким-то образом перерабатывать, чтобы затем делать новые, — фактически сама себя есть. Это и есть аутофагия — с греческого переводится как «себя есть».
Само явление было открыто еще в середине XX века, но до работ Осуми не было известно, является ли оно контролируемым — и если да, то какие гены отвечают за этот процесс.
Более 60 лет назад цитологи, наблюдавшие за крупными клетками млекопитающих в микроскопы, заметили, что в лизосомах (это такие маленькие пузырьки внутри клетки, в которых содержится большое количество токсичных веществ, способных перерабатывать различные сложные молекулы) иногда обнаруживаются куски самой клетки, так называемых органелл. То есть на свалках или станциях по переработке, которыми являются лизосомы, обнаружили куски вроде как «нормального» клеточного материала. Позже, в значительной степени благодаря работам Осуми, стало понятно, что это обычный процесс рециркуляризации (переработки) отслуживших свое органелл.
Всякий раз, когда клетка переживает какой-нибудь стресс, например голодание, процесс аутофагии активируется. Делается это для того, чтобы прокормиться за счет накопленных ранее излишков, извлекая из них энергию, пока условия опять не вернутся в норму. Вообще, клетка может контролировать, когда она себя ест. Например, аутофагия может активироваться при попадании в клетку бактерий или вирусов. Некоторые патогенные бактерии активно с этим борются, выключают аутофагию пораженных ими клеток.
Йосинори Осуми получил Нобелевскую премию, изучая не рак и даже не человека, а дрожжи. Обычные пищевые дрожжи, с помощью которых делают пиво. Это излюбленная и хорошо отработанная модель для генетики высших организмов, к которым относимся и мы с вами. У дрожжей очень удобно и относительно просто изучать, какой ген за какую функцию отвечает, — с людьми все сложнее.
Только для того, чтобы воспользоваться простой дрожжевой моделью, Осуми сначала пришлось показать, что у дрожжей вообще есть аутофагия, ведь это было неизвестно. А дальше — дело техники: в течение короткого времени он выявил множественные гены, продукты которых необходимы для того, чтобы в дрожжах шел этот процесс. Чуть позже оказалось, что точно такие же гены есть у человека, носорога, жирафов — у всех организмов, клетки которых, в отличие от бактерий, содержат ядро. В клетке человека содержится около 20 тысяч генов, разные наборы которых ответственны за разные вещи. Набор генов, ответственный за аутофагию, был выявлен на дрожжах.
Первые две из четырех статей Осуми, которые Нобелевский комитет приводит как основополагающие для выдачи премии, были опубликованы в журналах невысокого уровня. Это говорит о том, что ученый долгие годы занимался тем, что остальным было совершенно неинтересно, — все в это время гонялись за раком или еще какой-нибудь модной на тот момент темой.
Это прекрасная иллюстрация того, что наука — не конвейер на фабрике. Ученые изучают неизведанное, и знать, в каком направлении надо работать, чтобы совершить открытие, нам не дано.
Аутофагия как процесс переваривания клетки самой себя в контролируемых условиях в зависимости от внешних признаков в принципе может быть использована в медицинских целях. Например, если найдется какой-нибудь умелец, который придумает, как активировать аутофагию в раковых клетках, то мы получим ценный подход для лечения рака. Но это вряд ли произойдет в ближайшем будущем.
