12 ноември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Прогноза: Кой ще вземе Нобеловата награда за физиология и медицина 2015

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 03 октомври 2015 в 09:3132400

До раздаването на Нобеловите награди за 2015 остава по-малко от седмица. На 5 октомври Шведската кралска академия на науките ще обяви наградата в категорията за физиология и медицина.

Според издателската къща Thomson Reuters, която до този момент има 37 успешно познати нобелови лауреати от 2002 г. насам, излъчва следните основни кандидати за Нобеловата награда за физиология и медицина за 2015:

  1. Джефри Гордън (Jeffrey I. Gordon) - професор в Университета Dr. Robert J. Glaser и директор на Центъра по Геномни Науки и Системна Биология (Center of Genome Sciences and Systems Biology) към Washington University School of Medicine в Сейнт Луис, САЩ. Чревната микрофлора е една от най-интересните теми в последно време. Голяма част от заслугата за това се дължи именно на Джефри Гордън, който изучава сложните взаимотношения между хората и тяхната чревна микробиота и как това влияе на нашето хранене и цялостното ни здраве.
  2. Казутоши Мори (Kazutoshi Mori) от Университета в Киото, Япония и Питър Уолтър (Peter Walter) от Калифорнийския университет, САЩ. Това са откривателите на механизма означаван като отговор на неправилно нагънатите протеини (на английски: Unfolded Protein Response, UPR), който се осъществява в ендоплазмения ретикул и води до разпознаване и поправка на тези "потенциално опасни" белтъчни молекули. Тази специфична система играе ролята на "качествен контрол" и има изключително важно значение при развитието на невродегенеративни заболявания като Алцхаймер, латерална склероза и Паркинсон.
  3. Александър Руденски (Alexander Y. Rudensky) директор на Ludwig Center for Cancer Immunotherapy и професор в три институции: Memorial Sloan Kettering Cancer Center, The Rockefeller University и Cornell University, САЩ; Шимон Сакагучи (Shimon Sakaguchi) от Университета в Осака, Япония и Итън Шевач (Ethan M. Shevach) от Националния институт по Алергия и Инфекциозни заболявания към NIH, САЩ. Тези трима учени са отличени с номинация заради техните открития за природата и ролята на Тreg клетките (тип имунни клетки, регулаторни Т клетки) и транскрипционния фактор Foxp3 при развитието на алергии, автоимунни заболявания и възпалителни процеси.

Освен основните три номинации различни прогнози сочат 2 допълнителни кандидатури, които имат шанс да се борят за най-престижната награда в науката. На първо място още един силен американски екип съставен от Краг Вентър (J. Craig Venter) от JCVI, Франсис Колинс (Francis Collins), директор на NIH и Ерик Лендър (Eric Lander) от Масачузетския технически университет, които могат да спечелят тазгодишния Нобел за техния безспорен принос за секвенирането на човешкия геном

Втория допълнителен кандидат, отново американец, се казва Дейвид Джулиъс (David J. Julius) от Калифорнийския университет, който е пионер в молекулярните изследвания на рецепторите за болка и температура.

Моят личен фаворит, поради категорична пристрастност и влечение към имунологията, е 3-тата номинация на Thomson Reuters - Александър Руденски и неговите колеги за изследванията им върху изключително нашумелите напоследък в имунологичните среди Т регулаторни клетки (Tregs).

Всички знаем, че ролята на имунната система е да атакува и унищожава нашественици в нашия организъм, но нейната основна функция се дефинира по-точно като способността ѝ да разпознава чуждеродни от собствени структури. В единият от случаите, когато тя разпознае чужда молекула (например по повърхността на патогенен микроорганизъм), тя го атакува и унищожава, което се означава като имунен отговор. Не по-малко важна обаче е другата ѝ функция - способността да разпознава свои структури и да не реагира агресивно на тях, което се означава като имунен толеранс. Без този толеранс имунната армия би станала неуправляема и би безчинствала из организма ни, докато всичките ни органи откажат. Този имунен толеранс обаче е също толкова активен процес, колкото и имунния отговор и до скоро за неговите механизми се знаеше твърде малко.

Откритията на Александър Руденски и неговия екип хвърлиха нова светлина върху процесите, участващи в поддържането на баланса в работата на имунната система. И по точно тяхната роля е свързана с изучаването на основните клетки, участващи в поддръжката на толеранса - регулаторните Т клетки (Тreg). До преди няма и едно десетилетие се знаеше за наличието на множество различни Т-клетъчни клонове - Т-хелпери (основните клетки, които атакува ХИВ вируса), цитотоксични Т-клетки, Т-клетки убийци, Т-паметови клетки и др., а само се предполагаше за наличието на специализирани Т-супресорни клетки, които регулират интензитета на имунния отговор. В последствие с напредването на работата на Руденски и други имунолози от цял свят тези клетки бяха преименувани на Т-регулаторни клетки и се установи, че тези клетки потискат активността на имунната система, като отделят редица противовъзпалителни медиатори и предават сигнали на околни клетки на имунната система, контактувайки директно с тях. Като същински миротворци тези клетки пречат на превъзбудените имунни воини да предизвикат гражданска война в организма.

Treg клетките регулират функцията на множество имунни клетки в организма. Графика: Regimmune.com

Имунната система е еволюирала, за да осъществява ефективна защита от патогени, но и да минимизира прекалено силните възпалителни реакции, които могат да се причинят от собствени антигени, коменсални (съжителстващи, без да вредят) микроорганизми или безобидни антигени от околната среда (какъвто е случая при алергиите). Потискането, което осъществяват Тreg клетките действа като жизнено важен механизъм за негативна регулация на предизвикваното от имунната система възпаление и нарушения в този процес могат да предизвикат тежки автоимунни и автовъзпалителни заболявания, алергия, остри и хронични инфекции и рак. От най-важните открития на Руденски и колегите му е установяването на съществената роля на кодирания в Х-хромозомата транскрипционен фактор Foxp3 експресиран предимно в Тreg клетките, което подпомогна наблюдавания напоследък напредък в разбирането на биологията на Т-регулаторните клетки. Именно поради това учените, участвали в тези изследвания, са удостоени с номинация за Нобелова награда. Екипът на Руденски е открил, че загубата на гена за Foxp3 води до автоимунно заболяване, което се дължи изцяло на липсата на Тreg клетки. 

Дори след установяването и доказването на съществуването на Treg клетките, много учени продължаваха да бъдат скептични по отношение на стабилността на техния фенотип. Много от тях смятаха, че Т-регулаторните клетки представляват неустойчив клетъчен тип, който представлява просто една от фазите на развитие на Т-клетките, които в последствие се трансформират в някой от вече известните типове Т-клетки. Руденски и неговият екип за пръв път доказват, че Тreg клетките са стабилен клетъчен тип с постоянна експресия на емблематичния за тях Foxp3 маркер при физиологични и възпалителни условия.

Treg клетките поддържат баланса на имунната система. Ако количеството или аквтивността им спадне това може да доведе до развитие на автоимунни заболявания.

Учените доказали също, че съществува разлика в ролята на Treg клетките, произхождащи от тимуса (tTreg) и тези извън него, означавани още като периферни - pTreg. Те дори изказват хипотезата, че pTreg клетките са възникнали с цел да се предотврати антигенния конфликт между майка и ембрион. В основата на този конфликт стои фактът, че ембрионът е продукт на сливането на 2 различни гамети, една от които е с произход извън майката (от бащата). Поради това ембрионът е само на половина сходен с майката и половината от структурите, които образува могат да се разпознаят от имунната система на майката като чужди и да бъдат атакувани. Дефекти в pTreg клетките водят до спонтанен аборт и неспособност да се задържи плода. Така, според авторите, pTreg клетките, специфични към ембрионални антигени, са отговорни за своеобразното обявяване на мирен договор между ембриона и майчината имунна система по време на бременност.

Но постиженията на еволюцията често намират ползи отвъд тези, които са наложили първоначалното им възникване. И наистина, Руденски и колаборатори установили, че при физиологични условия, pTreg клетките изпълняват изключително важна функция, потискайки алергичните възпалителни реакции в червата, астматичните реакции в белите дробове и повлияват състава на микрофлората.

При висшите организми, коменсалните микроорганизми от микрофлората са най-големият източник на чужди антигени в организма. Но бактериите от естествената ни микрофлора са толкова много и са толкова широкоразпространени в тялото ни, че организма е трябвало да потисне имунния отговор срещу тях, запазвайки все пак способността си да елиминира други микроорганизми. В отсъствие на Тreg клетки, неконтролируемата стимулация на клетките на имунната система би предизвикала разрушително възпаление и автоимунитет. С оглед на това има известно припокриване в тематиката с кандидат номер 1 в горния ни списък, тъй като без Treg клетките нямаше да има мир между клетките на тялото ни и полезните бактериални обитатели.

"Ние изказахме хипотезата, че вместо да използват универсална програма за потискане на имунната система, Т-регулаторните клетки настройват своите функции спрямо условията на околната среда. Предполагаме, че това се осъществява чрез поддържане на оптималния баланс между активация на транскрипционни фактори, участващи в регулацията на различните типове възпалителни реакции", обяснява идеите си Руденски.

Въпреки че си давам сметка, че вероятността първият кандидат да грабне тазгодишната Нобелова награда в категорията физиология и медицина е много по-голяма, аз избрах да ви представя работата на Руденски и неговите колаборатори, тъй като тя е много по-малко известна от изследванията върху микрофлората ни. Но трябва да отбележим, че всеки от номинираните автори безспорно е дал своя ключов принос за развитието на науката и за по-доброто разбиране на устройството и функционирането на сложния механизъм на живота и с оглед на това всеки от тях заслужава нашето уважение и адмирации. А кой в крайна сметка ще спечели и вечната почит на научната общност под формата на Нобелова награда ще разберем буквално до часове.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.