Greg L. Semenza, Sir Peter J. Ratcliffe och William G. Kaelin - det här är namnen på årets Nobelpristagare inom medicin. Dessa tre forskare - oberoende av varandra - undersökte den mänskliga kroppens mekanism som anpassar sig till olika syrekoncentrationer.
Nobelpriset i medicin (eller - som det officiella namnet på detta pris säger - inom fysiologi eller medicin) har delats ut sedan 1901. I sitt testamente indikerade dess berömda upphovsman att han ville att det endast skulle tas emot för specifika värderingar för naturvetenskapen eller medicinen, och inte för hela forskningsverksamheten.
Priset delas ut av Nobelförsamlingen vid Royal Carolingian Institute of Medicine and Surgery. Församlingen har 50 medlemmar.
I år hedrades två amerikaner och en engelsman. Greg L. Semenza arbetar vid Medical University of Baltimore, William G. Kaelin är forskare vid Harvard University och Sir Peter Ratcliffe vid University of Oxford.
Vad är den prisbelönta upptäckten?
Vi har känt till syrgasens roll under lång tid - elementet är involverat i den livgivande andningsprocessen. Genom att andas inför vi nytt syre i kroppen och vi blir av med luft med högt koldioxidinnehåll. Utan syre skulle vi inte överleva i mer än några minuter.
När kroppen blir hypoxisk reagerar den genom att utsöndra ett hormon som kallas erytropoietin (EPO), vilket i sin tur resulterar i ökad produktion av röda blodkroppar. En av vinnarna, Greg L. Semenza, undersökte hur syre ensamt reglerar denna process. Han fann att specifika DNA-segment bredvid EPO fungerade som mellanhänder som svar på hypoxi.
Sir Ratcliffe har också forskat i denna riktning, och precis som Semenza har han visat att nästan alla vävnader (inte bara de i njurcellerna, där erytropoietin produceras) har en syreavkänningsmekanism.
I sin tur ägnade sig den tredje av de belönade forskarna, William G. Kaelin, till forskning om en sjukdom som heter von Hippel-Lindau syndrom (VHL). Detta tillstånd ökar risken för vissa cancerformer hos personer från familjer med en mutation i VHL-genen. Under sin forskning drog Kealin slutsatsen att VHL-genen är inblandad i att reglera svaret på hypoxi (hypoxi). Även här var resultaten av Semenza och Ratcliffe oumbärliga, eftersom det visades att VHL-genen kunde kopplas till den hypoxiinducerbara faktor 1 (hypoxiinducerbar faktor 1) (HIF-1) som de båda arbetade med. På detta sätt kombinerades de tre forskarnas vetenskapliga prestationer.
Vad är betydelsen av denna upptäckt?
Tack vare upptäckten av de prisbelönta forskarna vet vi inte bara hur olika nivåer av syre reglerar fysiologiska processer, men denna kunskap kan användas och tillämpas i många fall.
Även om forskarna tilldelades först nu fortsatte deras arbete från 90-talet under förra seklet, och deras resultat användes bland annat. i Kina, under utvecklingen av ett anemidrog för att öka mängden röda blodkroppar som produceras av kroppen.
Ett läkemedel som reglerar mängden syre i cancerceller undersöks också. Varför? Ju mer syre, desto lättare multipliceras dessa celler, så läkemedlet skulle sänka koncentrationen.
Kunskapen om det förhållande som forskare upptäckte är också användbar bland andra. hos personer med anemi, efter stroke, med hjärtsjukdom och i fall av infektion.
Enligt experten, Dr. hab. n. med. Anna Wójcicka, Institutionen för genommedicin, Medicinska universitetet i WarszawaSyre är viktigt för att hela kroppen och dess individuella celler ska fungera korrekt, men det är ett mycket svårt förhållande. Både dess överskott och brist kan få mycket negativa konsekvenser.
Utan att beskriva de mekanismer genom vilka celler anpassar sig till olika nivåer av syre skulle vi inte kunna förstå hur denna reglering fungerar och hur den kan användas för att bättre förstå människokroppen och bekämpa sjukdomar.
Och även om upptäckten vid första anblicken kanske inte kan betraktas som en revolution, är den verkligen en utmärkt bas som vi kan använda till exempel för att utveckla nya läkemedel, inklusive onkologiska läkemedel.