На этой неделе в Стокгольме объявляют лауреатов Нобелевской премии – в интересной нам номинации медицины и физиологии в этом году премия присуждена британцу сэру Питеру Рэтклиффу и американцам Уильяму Келину и Греггу Семенце. Формулировка нобелевского комитета – за исследование адаптации клеток к изменениям уровня кислорода – выглядит несколько туманной. Однако открытие ученых – важная веха в борьбе с целым рядом заболеваний, включая рак. Чем знамениты лауреаты и в чем важность их открытия?
Важность кислорода известна ученым уже несколько веков. Кислород необходим для превращения пищи в полезную энергию, – ее при участии кислорода вырабатывают митохондрии, – и обеспечения жизнедеятельности организма. Падение уровня кислорода в организме млекопитающих приводит к повышению выделяемого почками гормона эритропоэтина, которые стимулирует производство новых эритроцитов, чтобы, в свою очередь, ускорить доставку кислорода. Сэр Питер Рэтклифф, практикующий врач и автор множества клинических исследований, один из крупнейших в мире экспертов в области клеточной биологии, десятилетиями исследовавший случаи гипоксии, впервые заинтересовался реакцией клеток на изменение уровня кислорода изучая гормон эритропоэтина.
Рэтклифф обнаружил, что практически все ткани организма располагают особым механизмом восприятия кислорода. Тот же ген, независимо от британца, изучал и Грегг Семенца. Проводя эксперименты на мышах, он обнаружил, что недостаток кислорода как-то влияет на ДНК. Семенца долгое время пытался обьяснить связь между концентрацией кислорода и экспрессией гена эритропоэтина и в итоге обнаружил HIF. HIF – это связанный с ДНК комплекс, состоящий из двух разных белков. При достаточном уровне кислорода в клетках HIF неактивен и быстро деградирует в цитоплазме под влиянием специальных белковых машин – протеасомов, за открытие которых нобелевскую премию присуждали в 2004 году. Онколог Уильям Келин занимался совершенно другим исследованием, – он изучал редкое генетическое заболевание Гиппеля-Линдау. В процессе работы Келин обнаружил, что болезнь часто приводит к развитию раковых опухолей, – причем происходит это из-за сбоя в работе гена VHL. Ученые выяснили, что как раз VHL и регулирует распад белка HIF в зависимости от насыщенности кислородом, – именно так клетки чувствуют его недостаток и меняют скорость обмена веществ.
Понимание работы этого механизма – ключ к пониманию природы целого ряда заболеваний, от анемии до рака. Так, реагируя на кислородное голодание наш организм строит новые кровеносные сосуды и интенсивно производит эритроциты (так готовятся к восхождениям профессиональные альпинисты). Этот же механизм срабатывает при быстром росте новой ткани, в том числе раковой опухоли. Соответственно, отключение механизма HIF позволит замедлить, а то и полностью остановить рост, что позволит разработать целое новое поколение противораковых препаратов.
Лекарства на основе комплекса HIF остаются делом пусть близкого, но будущего. Однако за последние годы появилось множество новых, современных технологий лечения и диагностики онкологических заболеваний, доступных пациентам уже сегодня. Если вы хотите узнать о самых современных способах диагностики онкологических заболеваний, новейших протоколах и особенностях лечения в Великобритании – свяжитесь с нами сегодня! Просто позвоните нам по телефонам +44 203 808 3629 и +44 (0) 7772 503 027, либо пишите на info@anglomedical.com.
Будьте здоровы с АнглоМедикал!