Της Γιάννας Σουλάκη
Το φετινό βραβείο Νobel στη Φυσιολογία ή την Ιατρική - και οι £825.000 που το συνοδεύουν - μοιράστηκε σε τρεις Αμερικανούς επιστήμονες: τους καθηγητές Jeffrey C Hall, Michael Rosbash και Michael W Young. Το έλαβαν ως επιβράβευση για την πρωτοποριακή έρευνά τους, πάνω στους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν τον κιρκαδικό ρυθμό, δηλαδή, το εσωτερικό βιολογικό μας ρολόι.
BREAKING NEWS The 2017 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded to Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash and Michael W. Young. pic.twitter.com/lbwrastcDN
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 2, 2017
Σύμφωνα με την επίσημη ανακοίνωση της επιτροπής Nobel, οι Jeffrey C Hall, Michael Rosbash και Michael W Young ανταμείφθηκαν με το πιο προβεβλημένο βραβείο παγκοσμίως - ένα μετάλλιο χαραγμένο με το όνομά τους - για την ανακάλυψή τους «που εξηγεί με ποιον τρόπο τα φυτά, τα ζώα και οι άνθρωποι προσαρμόζουν τον βιολογικό τους ρυθμό, ώστε να συγχρονίζεται με την περιστροφική κίνηση της Γης», όπως αναφέρεται χαρακτηριστικά στην ανακοίνωση του Ινστιτούτου.
Using fruit flies as a model organism, this year's Nobel Laureates isolated a gene that controls the daily biological rhythm. pic.twitter.com/9nFzxiLsDB
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 2, 2017
Και οι τρεις νικητές προέρχονται από τις ΗΠΑ: Ο Hall, 72 ετών που έχει μεν συνταξιοδοτηθεί, αλλά πέρασε το μεγαλύτερο μέρος της σταδιοδρομίας του στο Πανεπιστήμιο Brandeis στο Waltham της Μασαχουσέτης, ο συνεργάτης του Rosbash, 73 ετών, ο οποίος εξακολουθεί να είναι μέλος του ίδιου Πανεπιστημίου και ο Young, 68 ετών, ο οποίος εργάζεται στο Πανεπιστήμιο Rockefeller της Νέας Υόρκης.
Η μελέτη που κέρδισε το Νobel Ιατρικής / Φυσιολογίας
Ο Hall και Rosbash εργαζόταν μαζί στο ίδιο εργαστήριο από το 1984, όταν χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά μύγες, ώστε να απομονώσουν ένα γονίδιο (το ονόμασαν “Period”), το οποίο ανακάλυψαν ότι ελέγχει τον βιολογικό ρυθμό των ζώντων οργανισμών. Μετά από πολλές μελέτες κατάφεραν να αποδείξουν, λοιπόν, πως αυτό το γονίδιο κωδικοποιεί μια πρωτεϊνη (η οποία ονομάστηκε PER) που συσσωρεύεται στα κύτταρα κατά τη διάρκεια της νύχτας και αποικοδομείται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο Hall και Rosbash, λοιπόν, ήταν οι επιστήμονες που πέτυχαν να αποδείξουν την δράση της πρωτεΐνης PER και του γονιδίου Period.
Όταν διαλευκάνθηκε, όμως, ο ρόλος της πρωτεΐνης PER, προέκυψε ένα άλλο μεγάλο ερώτημα: γιατί αναστέλλεται η παραγωγή της πρωτεΐνης κατά τη διάρκεια της ημέρας; Στο ερώτημα αυτό, ήρθε να προστεθεί στην ομάδα των δύο και να δώσει πειστική απάντηση ο Young, ο οποίος ανακάλυψε ένα ακόμη γονίδιο (το ονόμασε Τimeless και την πρωτεΐνη που το κωδικοποιεί TIM). Απέδειξε, λοιπόν, ότι η πρωτεΐνη ΤΙΜ προσδένεται στην PER και μαζί εισέρχονται στον πυρήνα του κυττάρου όπου και ρυθμίζουν την έκφραση του γονιδίου Period. Με άλλα λόγια, αποδείχθηκε ότι ο μηχανισμός αυτοσυντηρούνταν, αφού παρήγαγε τα ίδια του τα «γρανάζια».
Στη συνέχεια η επιστημονική ομάδα, ανακάλυψε διάφορα γονίδια και πρωτεΐνες που εμπλέκονται στον μηχανισμό του εσωτερικού μας ρολογιού. Κι έτσι, κατάφεραν να εξηγήσουν λεπτομερώς το πώς λειτουργεί αυτός ο αυτορυθμιζόμενος εσωτερικός μας μηχανισμός και πως καταφέρνει να προσαρμόζεται σε διαφορετικές συνθήκες. Στην πραγματικότητα ανακάλυψαν τον μηχανισμό, με τον οποίο το ηλιακό φως μπορεί να επηρεάσει και να συγχρονίσει το βιολογικό μας ρολόι.
Η φανταστική αυτή ανακάλυψη, απάντησε σε σειρά ερωτημάτων και φώτισε αρκετά σκοτεινά σημεία αυτής της μυστηριώδους μέχρι σήμερα ανθρώπινης – και όχι μόνο – λειτουργίας. Οι επιστήμονες βρήκαν ότι όταν υπάρχει αναντιστοιχία μεταξύ του εσωτερικού "ρολογιού" και του εξωτερικού περιβάλλοντος, μπορεί να επηρεαστεί η ευημερία ενός ζωντανού οργανισμού, όπως φαίνεται ξεκάθαρα για παράδειγμα, στους ανθρώπους που βιώνουν jet lag κατά τη διάρκεια υπερατλαντικών ταξιδιών.
Δεν είναι όμως μόνο ο κύκλος του ύπνου και της εγρήγορσης που ρυθμίζεται από το βιολογικό μας ρολόι. Οι τρεις βραβευθέντες κατάφεραν να αποδείξουν και κάτι ακόμα πολύ σημαντικό: Το ότι από τον ίδιο μηχανισμό εξαρτάται ο μεταβολισμός μας, η έκκριση ορμονών, η θερμοκρασία του σώματός μας, ακόμη και η ίδια η συμπεριφορά μας.
Η ανακάλυψη που βοήθησε τη βασική κατανόηση της ζωής
Ο βιοχημικός Sir Paul Nurse, διευθυντής του Ινστιτούτου Francis Crick και νικητής του βραβείου Nobel το 2001 (με την ανακάλυψή του για τις πρωτεΐνες που ελέγχουν τον κυτταρικό κύκλο), δήλωσε ότι, η συγκεκριμένη επιστημονική μελέτη είναι πολύ σημαντική για τη βασική κατανόηση της ζωής.
«Κάθε ζωντανός οργανισμός σε αυτόν τον πλανήτη ανταποκρίνεται στην κίνηση του ήλιου», λέει. «Όλες οι συμπεριφορές και οι λειτουργίες των φυτών και των ζώων προσδιορίζονται από τον κύκλο φωτός-σκότους. Ολοι στον πλανήτη αυτό, είμαστε σκλάβοι του ήλιου. Το κιρκάδιο ρολόι μας είναι ενσωματωμένο σε όλους τους βιολογικούς μηχανισμούς μας, στον μεταβολισμό μας, το ορμονικό μας σύστημα και οπουδήποτε άλλου φαντάζεστε. Πρόκειται για ένα βασικό χαρακτηριστικό, που βοηθά στην κατανόηση της ίδιας της ζωής».
Και ο Νurse συμπληρώνει: «Γνωρίζουμε όλο και περισσότερο, ότι υπάρχει συσχετισμός όλων αυτών με την ασθένεια. Υπάρχουν αυξανόμενες ενδείξεις, ότι η νόσος και η θεραπεία της μπορεί να επηρεαστεί και από τον κιρκαδικό ρυθμό. Οι άνθρωποι το αναφέρουν αυτό, όταν υποβάλλονται σε μια χειρουργική επέμβαση ή όταν λαμβάνουν ένα φάρμακο που μπορεί πραγματικά να τους επηρεάσει. Δεν είναι ακόμα σαφές τι συμβαίνει, αλλά είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα υπάρξουν εξελίξεις στη θεραπεία των νόσων».
«Πιστεύω ότι είναι μια συναρπαστική εξέλιξη», δήλωσε και ο καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ Hugh Piggins, ειδικός στους κιρκαδικούς ρυθμούς. Όμως, πρόσθεσε, δεν ήταν κάτι μη αναμενόμενο, καθώς, όπως επεσήμανε, το έργο των τριών επιστημόνων προοριζόταν γι'' αυτή τη νίκη, επί σειρά ετών.
Ο Χαράλαμπος Κυριάκου, καθηγητής συμπεριφορικής γενετικής στο Πανεπιστήμιο του Leicester, ο οποίος είναι φίλος και με τους τρεις νικητές, αλλά και πρώην συνάδελφος των δύο εξ αυτών, χαρακτήρισε τους διακεκριμένους επιστήμονες, ως πολύ διαφορετικούς ανθρώπους... «Ο Jeff [Hall] είναι εκκεντρικός ... λαμπρός επιστήμονας, αλλά ωστόσο, εκκεντρικός», είπε μιλώντας στο «Τhe Guardian» και συμπλήρωσε χαριτωλογώντας: «Τον "Michael [Rosbash], δεν τον σταματάει τίποτα κι αν δεν πετύχει το 100% θα πεθάνει με τα παπούτσια του στο εργαστήριο, ενώ ο Michael Young είναι ο πιο γοητευτικός και ωραιότερος από τους άλλους δύο, γιατί είναι ευγενικός και ευχάριστος, ενώ οι άλλοι δύο είναι απλά...παρανοϊκοί»
Σύντομη ανασκόπηση στα βραβεία Nobel Ιατρικής/Φυσιολογίας
Το περσινό βραβείο κέρδισε ο Yoshinori Ohsumi, ιάπωνας κυτταρικός βιολόγος, ο οποίος απομόνωσε τους μηχανισμούς με τους οποίους το σώμα καταστρέφει και ανακυκλώνει συστατικά των κυττάρων - μια διαδικασία που μας προστατεύει από διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου και του διαβήτη.
Από το 1901, έχουν δοθεί συνολικά 107 βραβεία Nobel στην Ιατρική και τη Φυσιολογία σε 211 επιστήμονες, ενώ μόλις 12 από αυτούς, ήταν γυναίκες. Παρ ''όλα αυτά, παραμένει το επιστημονικό βραβείο με το υψηλότερο επίπεδο, ενώ το βραβείο Φυσικής έχει απονεμηθεί, μέχρι στιγμής, σε δύο γυναίκες: την Marie Curie και τη Maria Goepper.
Με πληροφορίες από theguardian.com και sciencealert.com
