نوبل پزشکی ۲۰۱۹ به پژوهشگران پاسخ بدن به کمبود اکسیژن رسید

به گزارش رویترز، کشف این کلید مولکولی می‌تواند به یافتن روش‌های جدیدی برای درمان بیماری‌های از نارسایی قلبی گرفته تا کم‌خونی و سرطان بینجامد.

ویلیام کالین از انستیتوی سرطان دانا- فاربر آمریکا و دانشکده پزشکی هاروارد، گرگ سمنزا از دانشگاه انز هاپکینز آمریکا و پیتر رادکلیف از دانشگاه آکسفورد بریتانیا به طور مشترک برنده این جایزه ۹ میلیون کرون سوئدی (ممعادل ۹۱۳ هزار دلار آمریکا) شدند.

به گفته کمیته سوئدی اهداکننده جایزه نوبل پزشکی کار این دانشمندان روشن کرد که سلول‌های بدن چگونه تغییرات میزان اکسیژن را حس می‌کنند، و این کشف راه برای پژوهشگران پزشکی می‌گشاید تا با فعال کردن یا مهار کردن این مکانیسم واکنش بدن به اکسیژن درمان‌های جدیدی برای بیماری‌های گوناگون بیابند.

کار این دانشمندان بر چگونگی پاسخ بدن «هیپوکسی» - کاهش میزان اکسیژن بدن- متمرکز بود. هنگامی که بدن با کمبود اکسیژن مواه می‌شود، تولید هورمونی به نام اریتروپوئیتین از کلیه افزایش می‌یابد که باعث افزایش تولید سلول‌های سرخ (حاوی رنگدانه هموگلوبین حامل اکسیژن) می‌شود.  

گرچه اهمیت هورمون اریتروپوئیتین از شروع قرن بیستم شناخته شده بود، چگونگی کنترل این تولید این هورمون بوسیله میزان اکسیژن معلوم نبود.

گرگ سمنزا به بررسی ژن تولیدکننده اریتروپئیتین و چگونگی تنظیم این ژن با میزان‌های متفاوت اکسیژن پرداخت. او با استفاده از موش‌ها با ژن‌های تغییر یافته کشف کرد که قطعات DNA ویژه که در نزدیک ژن اریتروپوئیتین قرار دارند، تولید این هورمون را در پاسخ به تغییرات میزان اکسیژن تنظیم می‌کنند.

پیتر رادکلیف هم همین ژن را بررسی کرد و هر دو گروه پژوهشی دریافتند که این سازوکار شناسایی میزان اکسیژن تقریبا در همه سلول‌های بدن و نه فقط در سلول‌های کلیوی تولیدکننده هورمون اریتروپوئیتین وجود دارد.

تحقیقات بعدی بوسیله سمنزا به کشف یک مولکول پروتئینی پیچیده انجامید که «عامل القای هیپوکسی» (HIF) نامیده شد و معلوم شد که این مولکول با اتصال به قطعات DNA شناسایی‌شده در تحقیقات قبلی می‌تواند باعث فعال شدن ژن تولید هورمون اریتروپوئیتین شود.

بالاخره ویلیام کالین، پژوهشگر سرطان هنگامی که درباره یک نشانگان ورائتی به نام فون هیپل لیندو تحقیق می‌کرد، به طور غیر منتظره به یافته‌هایی رسید که کار دو دانشمند دیگر را تکمیل کرد. افراد مبتلا به این نشانگان به علت به ارث بردن یک ژن جهش‌یافته در معرض خطر بالای دچار شدن به سرطان‌های گوناگون هستند. او در بررسی ژنتیکی بیماران دارای این نشانگان دریافت که ژن مربوط به این بیماری هم در تنظیم واکنش بدن به میزان اکسیژن نقشی ایفا می‌کند و با HIF ارتباط دارد.

میزان اکسیژن بدن در بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیک بدن از جمله سوخت‌وساز، ورزش، رشد رویان در رحم، پاسخ ایمنی، تطبیق بدن با ارتفاعات بالا و تنفس ارتباط دارد. از طرف دیگر بسیاری از فرایندهای بیماری‌زا از جمله کم‌خونی، سرطان، سکته مغزی، عفونت، ترمیم زخم و حمله قلبی با کمبود اکسیژن مرتبط هستند.