Nobel 2016 w dziedzinie medycyny i fizjologii dostał japoński badacz Yoshinori Ohsumi, który w latach 90. prowadził eksperymenty nad mechanizmem autofagii czyli wewnątrzkomórkowego pozbywania się obumarłych, szkodliwych lub zbędnych elementów. To jeden z kluczowych elementów działania organizmu, jednak przez wiele lat szczegóły jego działania pozostawały niewyjaśnione. Dopiero pomysłowe eksperymenty Ohsumiego pozwoliły poznać szczegóły.
Nietypowe jest to, że w tym roku zdecydowano się nagrodzić tylko jedną osobę - poprzednio w dziedzinie medycyny zdarzyło się to w 2010 roku, gdy nagrodę otrzymał Robert Geoffrey Edwards za opracowanie metody zapłodnienia in vitro.
Na czym polegały badania Yoshinori Ohsumi?
Ohsumi wykorzystał w swoich badaniach komórki drożdży, które w wyniku mutacji nie potrafiły rozkładać wakuoli - wewnątrzkomórkowych struktur gromadzących m.in. zbędne i szkodliwe elementy. Potem pobudził drożdże do procesu autofagii nie dostarczając im substancji odżywczych. Dla komórki takie "głodzenie" to stan alarmowy, podczas którego uruchamiane są mechanizmy awaryjne. Jednym z nich jest "samopożeranie się" czyli rozkładanie tych struktur, które nie są absolutnie niezbędne do przetrwania. Komórka wykorzystuje je do odżywiania się próbując w ten sposób przetrwać okres głodu.
Ponieważ drożdże Ohsumiego potrafiły prowadzić autofagię, ale nie umiały usuwać jej śladów, w krótkim czasie japońskiemu badaczowi udało się uzyskać komórki pełne pęcherzyków pozostałych po procesie oczyszczania. Takie pęcherzyki, wakuole, stały się dobrze widoczne pod mikroskopem i można je było obserwować i badać. Wcześniej to się nie udawało, bo obserwację procesu autofagii trzeba prowadzić na żywych, działających komórkach.
Dlaczego autofagia jest tak ważna dla organizmów żywych?
Dalsze badania pozwoliły zidentyfikować geny odpowiedzialne za mechanizm autofagii, a to pozwoliło na kolejne eksperymenty. Dzięki nim poznano szczegóły tego procesu i jego znacznie. Okazało się, że autofagia służy sprzątaniu wewnątrz komórek - dzięki niej eliminowane są substancje szkodliwe, usuwane zużyte części komórki i inne elementy, które mogłyby zagrozić jej działaniu. Jednocześnie autofagia jest mechanizmem pozwalającym na szybkie dostarczenie niezbędnych składników w sytuacji, gdy pojawia się potrzeba błyskawicznej przebudowy struktur lub dostarczenia brakujących elementów. O znaczeniu autofagii może świadczyć fakt, że działa ona we wszystkich komórkach - nawet tak głęboko upośledzonych, jak komórki nowotworowe.
