Нобелівська премія: як відкриття нових рецепторів вплине на медицину

Нобелівську премію з медицини присудили завідкриття нових рецепторів. Нагороду отримали американські вчені Девід Джуліус і Ардем Патапутян.

У комітеті зазначили, робота цих науковців допомогла зрозуміти як тепло, холод і механічна сила можуть ініціювати нервові імпульси, що дозволяють нам сприймати та адаптуватися до світу.

Чому це важливо для людини та її взаємодії з навколишнім світом, ми спитали у патофізіолога та генетика, завідувача відділу загальної та молекулярної патофізіології Інституту фізіології імені О. Богомольця НАН України доктора медичних наук Віктора Досенко.

Відкриття нових рецепторів для медицини

"Вчені Девід Джуліус і Ардем Патапутян у колаборації з іншими дослідниками відкрили дві нові молекули, що розпізнають високу температуру і механічні впливи. По ходу вивчення каналів, які збуджуються безпосередньо температурою, з'ясувалося, що їхня функція значно ширша", - розповідає Віктор Досенко.

Завдяки відкриттю вчені зможуть виявити механізми виникнення і розвитку хвороби.

Лауреати виявили важливі відсутні ланки в розумінні складної взаємодії між нашими почуттями і навколишнім середовищем. Тож відкриття нових рецепторів зіграє велику роль у патогенезі захворювань і лікуванні нейропатичного болю - болю який не має підґрунтя - коли болить те, що не повинно боліти.

Із відкриттям нових рецепторів з'явилися нові перспективи у лікуванні серцево-судинних захворювань, недугів сечовидільної системи людського організму, легень, проблем зі скелетно-м'язовою системою.

Що відомо про нобелівських лауреатів

54-річний Ардем Патапутян родом з Бейрута. Наразі він живе і працює в США в медичному інституті Говарда Хьюза (Каліфорнія).

Його команда виявила і описала іонні канали, які активуються змінами теплової енергії і, таким чином, функціонують як молекулярні термометри людського організму.

Девіду Джуліусу 66 років. Він також працює в Каліфорнії. В університеті в Сан-Франциско вивчає молекулярні механізми, що допомагають людям відчувати дотик і біль.

Його команда науковців виявила ціле сімейство чутливих до температури рецепторів, що дозволяють нервових волокнах визначати високі і низькі температури, використовуючи властивості натуральних продуктів, зокрема, гострого перцю.

Девід Джуліус штучно відтворив жар, який відчуває організм за допомогою гострого перцю. Він довів, що алкалоїд капсаїцин, який саме і забезпечує пекучий смак різних видів перцю, активує якийсь специфічний фрагмент ДНК - той же, що і висока температура.

Згодом вчений знайшов, хто запускає цю реакцію - білок TRPV1 та TRPV2.

Щодо відчуття фізичного дотику, ним займався Ардем Патапутян. Він зі списку з 72 генів перевірив усі. Потрібним виявився 72.

"Ці проривні відкриття поклали початок дослідженням, завдяки яким ми швидко зрозуміли, як нервові закінчення реагують на тепло, холод і механічний вплив. Лауреати виявили важливі відсутні ланки в розумінні складної взаємодії між нашими почуттями і навколишнім середовищем", - підкреслили у Нобелівському комітеті.

Українські вчені одними з перших вивчили нові рецептори

Наші науковці ще у 2005-2008 роках представили дослідження нервово-м’язової фізіології.

Так фізіолог, нейрофізіолог, біофізик, академік НАН України, АМН України, РАН, директор Інституту фізіології імені Богомольця НАН України Платон Григорович Костюк вивчав нейрофізіологію, клітинну біофізику, молекулярну біологію іонних каналів і мембранних рецепторів.

Під його керівництвом науковці проводили дослідження порушень нервових функцій на тваринах, у яких було спричинено експериментальні захворювання, такі як цукровий діабет, епілепсія, хвороба Альцгеймера.

Він наполягав щодо переходу на молекулярно-генетичні методи визначення структури іонних каналів і рецепторів нервових клітин, поєднанню їх з електрофізіологічними дослідженнями. Платон Григорович дослідив, як відбувається перехід інформації з електричної форми в молекулярну, завдяки чому ми здатні вчитися, пам’ятати, усвідомлювати. 

Іонні канали у відділі нервово-м’язової фізіології Інституту фізіології імені О.О. Богомольця НАН України досліджував член-кореспондент НАН України, академік Ярослав Шуба. 

Вже представлено багато дослідженнь змін у клітинах організму при таких захворюваннях, як епілепсія, рак, діабет, інфаркт міокарда з метою виявлення, як ці зміни позначаються на патогенетичних ознаках захворюваннях і, зрештою, чи можна ці канали використовувати як мішені для терапії.

Роботи українського академіка є суто фундаментальними. Його команда фактично постачає знання для майбутніх прикладних робіт зі створення таких терапій.