Нобелевскими лауреатами по медицине и физиологии 2019 стали исследователи механизма адаптации клеток к изменению уровня кислорода

В этом году Нобелевскую премию по медицине и физиологии присудили за исследование клеточной адаптации к изменению уровня кислорода. Лауреатами стали онколог Уильям Келин-младший (William G. Kaelin) из Гарвардской медицинской школы, Грегг Семенца (Gregg L. Semenza) из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса и Питер Рэтклифф (Peter J. Ratcliffe) из Оксфордского университета. 

В перспективе исследования лауреатов помогут лучше понять, как на биохимическом уровне устроены раковые опухоли, которые приспособились к нехватке кислорода и могут активно распространяться в организме. Работы ученых уже повлияли на понимание ишемических заболеваний, при которых в ткани организма поступает недостаточно кислорода. Это важно, потому что ишемическая болезнь сердца занимает одно из лидирующих мест среди всех сердечно-сосудистых заболеваний в Европе.

Кислород необходим для работы любых клеток: он позволяет расщеплять пищу и производить энергию. При его недостатке возникает гипоксия ― состояние, когда тело или его отдельные ткани получают недостаточно кислорода на уровне снабжения тканей. Она может быть как общей (генерализованной), так и локальной. Этот процесс регулируется организмом с помощью специфических факторов ― определенных белков. Такое состояние провоцируют как внешние, так и внутренние причины. К внешним, например, относится пребывание очень высоко в горах или отравление угарным газом, а к внутренним ― некоторые заболевания вроде ишемической болезни сердца или дефицита гемоглобина. 

Грегг Семенца еще в начале 1990-х годов исследовал механизмы реакции организма на нехватку кислорода и обнаружил так называемый hypoxia-induced factor (HIF-1). Это специфический белок, который активирует определенные гены в ответ на изменение уровня кислорода в окружающей среде. Выяснилось, что концентрация HIF-1 снижается, если повышается уровень кислорода. Параллельно с Греггом Семенца Уильям Келин и Питер Рэтклифф внесли свой вклад, изучив связь HIF c синдромом Гиппеля ― Линдау (VHL).  Это генетическое заболевание приводит к значительному увеличению риска некоторых видов рака в семьях с соответствующими наследственными мутациями. Оказалось, опухоли с помощью HIF буквально выращивают себе новые сосуды, чтобы получать больше кислорода. Исследования ученых могут стать новой вехой в лечении злокачественных новообразований: например, сейчас ведутся испытания соединений, которые подавляют одну из разновидностей HIF при раке почки.

В 2016 году эти же трое ученых получили премию Альберта Ласкера, которую часто называют «американской Нобелевской премией». Ее вручают с 1946 года за открытия, которые помогают диагностировать и лечить болезни у людей. Многие из лауреатов премии Ласкера потом получают и Нобелевскую премию, поэтому номинирование Уильяма Келина-младшего, Грегга Семенца и Питера Рэтклиффа не было сюрпризом.

Нобелевскую премию по традиции вручат 10 декабря ― в день смерти Альфреда Нобеля. Лауреатов по медицине и физиологии чествуют в Стокгольме, в церемонии принимает участие король Швеции. Каждый лауреат получает медаль, диплом и денежную премию, размер которой варьируется в зависимости от дохода Нобелевского фонда. В прошлом году премию в этой номинации получили иммунологи Джеймс А. Эллисон и Тасуку Хондзё за исследования иммунотерапии рака.