1. Главная / Статьи 
ул. Черняховского, д. 16 125319 Москва +7 499 152-68-65
Логотип
| статьи | печать | 19

Нобелевскую премию по медицине получил японец Йоcинори Осуми

Премию в области медицины и физиологии получил молекулярный биолог из Токийского технологического института Йоcинори Осуми за исследования механизмов аутофагии — процесса «самопоедания» клеток. Появилась надежда, что люди научатся добиваться поедания, скажем, раковых клеток другими, не вредными.

Нобелевский комитет отметил, что открытия Й. Осуми заложили «новую парадигму» в понимании того, как клетка перерабатывает собственные компоненты. Работы учёного помогли изучить, например, мутацию клеток или инфекции, которые могут привести к болезни Паркинсона, диабету, раку и другим заболеваниям.

Биологи говорят, что они любят изучать процессы рождения, но не спешат — смерти, исчезновения тех же клеток. Поэтому, наверное, давно известный процесс аутофагии оставался совершенно не изученным много десятилетий. Пока за дело не взялся Й. Осуми.

Аутофагия — это совокупность процессов, позволяющих клетке при помощи лизосом избавляться от скоплений внутриклеточного «мусора» и пришедших в негодность органелл. При аутофагии компонент клетки, которому суждено быть уничтоженным, окружается двухслойной мембраной, формируя аутофагосому. Потом с аутофагосомой сливается лизосома, и лизосомные ферменты начинают расщеплять содержимое аутофагосомы до самых мелких молекул. Так клетка уничтожает старые или дефектные компоненты, а «останки» используются повторно. За открытие лизосом в 1974 г. также была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине — бельгийцу Кристиану де Дюву, который и придумал термин «аутофагия» в 1963 г.

До последнего времени оставались неясными молекулярные основы процесса аутофагии. Для того чтобы изучить, как протекает аутофагия, Й. Осуми выбрал обычные пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Он использовал мутантные клетки дрожжей, которые были лишены нескольких протеолитических ферментов. Он дополнительно простимулировал аутофагию, поместив клетки в среду, бедную питательными веществами (считалось, что клетка начинает заниматься «самоедством» именно в условиях голодания). В цитоплазме клетки стали возникать аутофагосомы, и через три часа вакуоли дрожжей целиком ими заполнились. Группа учёных под руководством Й. Осуми исследовала образовавшиеся органеллы. Оказалось, что они по составу и химической активности не отличались от окружавшей их цитоплазмы. Это означало, что процесс аутофагии был приостановлен за счёт недостатка протеолитических ферментов. Они должны были поступать из лизосом, но вследствие генетического дефекта ферменты не были синтезированы клеткой.

Ключевую роль для блокирования аутофагии у дрожжей сыграло отсутствие фермента протеиназы B, закодированного в гене PRB1. Ещё через год исследований японцами были опубликованы данные о 15 ключевых генах, задействованных в аутофагии. Дальнейшие исследования открыли сложный каскад биохимических реакций, позволяющий дрожжевым клеткам запускать процесс аутофагии.

Теперь все учёные получили инструменты для изучения аутофагии не только у дрожжей, но и у других живых существ, включая человека. Было установлено, что аутофагия — это консервативный процесс, и у людей он происходит приблизительно так же. При помощи аутофагии клетки нашего тела получают недостающие энергетические и строительные ресурсы, мобилизуя внутренние резервы. Аутофагия задействована при удалении повреждённых клеточных структур, и это важно для поддержания нормальной работы клетки. Этот процесс — один из механизмов программируемой клеточной смерти. Нарушения аутофагии могут лежать в основе рака и болезни Паркинсона. Кроме того, аутофагия направлена на борьбу с внутриклеточными инфекционными агентами, например с возбудителем туберкулёза.

Константин Северинов, специалист в области молекулярной биологии, профессор Сколковского института науки и технологий, так прокомментировал BBC достижение японцев:

— С практической точки зрения, если клетка умеет переваривать себя, если у неё есть специальный генетически контролируемый процесс или каскад реакций, который позволяет это делать, то, например, если бы вы смогли активировать такой процесс в раковых клетках, которые бессмертны, то можно таким образом пытаться бороться с раком. Если можно процесс аутофагии индуцировать каким-то образом в раковых клетках, то, наверное, можно пытаться их таким образом убить… У пожилых людей процесс аутофагии участвует в старении, потому что он не очень хорошо работает и у нас накапливается шлак. А если бы можно было этот процесс активировать и сделать это контролируемо и правильно, я боюсь говорить, что можно получить омоложение, но как принципиальный подход, можно про это думать… В России количество учёных, занятых биомедициной, мало. С одной стороны, странно, конечно, говорить про 40-е годы, но Советский Союз — одна из немногих стран, где генетика подверглась систематическому разгрому со стороны государства, и последствия этого, безусловно, ощущаются. Скажем так, не стимулировало то, чтобы наша страна стала передовой в этой области. Кроме того, отток учёных начала 90-х годов привёл к тому, что качество научных исследований в России упало. Ну и самое главное, что такого рода исследования требуют определённой инфраструктуры, налаживания поставок реагентов, животных для опытов, оборудования. Казалось бы, банальные вещи. Так вот, Россия — одна из стран, где проблема бесперебойной доставки вещей, необходимых для такого рода исследований, до сих пор не решена.