Японецът Йошинори Осуми е тазгодишният носител на Нобелова награда за

Японецът Йошинори Осуми е тазгодишният притежател на Нобелова премия за физиология или медицина. Престижното отличие му се присъжда за разкриване и изясняване на механизмите за автофагия – фундаментален развой за разграждане и преработване на протени, заяви уеб сайтът Nobelprize.org.

Думата автофагия произлиза от гръцки и значи „ самоизяждане “. Понятието се появява през 60-те години на предишния век, когато откриватели следят за първи път, че клетките са в положение да унищожават личното си наличие, заграждайки го в мембрани и формирайки „ сакчета “, които се транспортират в поделение за преработване, известно като лизозома, където се разграждат. Научният свят знае малко за феномена, до момента в който в поредност от брилянтни опити при започване на 90-те години на предишния век, употребявайки хлебна квас, Йошинори Осуми съумява да разпознава значимите за автофагията гени. Впоследствие той обяснява обуславящите ги механизми в маята и демонстрира, че същата усъвършенствана „ машинария “ е присъща и за нашите лични кафези.

Откритията на Осуми се трансформират в нова парадигма в човешкото схващане за това по какъв начин клетките рециклират наличието си. Благодарение на тях се обяснява фундаменталната значимост на автофагията в доста физиологични процеси като приспособяването към апетит или реакцията към инфекции. Мутациите в гените, виновни за автофагията, могат да причинят болести като рак, диабет и неврологични заболявания.

Разграждането – централна функционалност във всички живи кафези

В средата на 50-те години на предишния век учените следят ново профилирано клетъчно поделение – органела, което съдържа ензими, които разграждат протеини, въглехидрати и липиди. Въпросното профилирано поделение за преработване на клетъчното наличие е обозначено с термина „ лизозома “. За откриването на лизозомата белгийският академик Кристиан дьо Дюв е отличен с Нобелова премия за физиология или медицина през 1974 година Нови наблюдения през 60-те години на предишния век демонстрират, че огромни количества клетъчно наличие, и даже цели органели, от време на време се откриват в лизозомите. Това кара учените да позволен, че клетките имат тактика за преместването на огромни товари до лизозомата. По-нататъшни биохимични и микроскопски разбори разкриват нов вид транспортни „ сакчета “. Откривателят на лизозомата и нобелов лауреат Кристиан дьо Дюв вкарва термина автофагия (самоизяждане), с цел да опише въпросния развой. Въпросните сакчета са наречени автофагозоми.
През 70-те и 80-те години на предишния век откривателите насочват вниманието си към изясняването на друга система, употребена за разграждане на протеини – протеазома. През 2004 Аарон Цихановер и Авраам Хершко – Израел, и Ъруин Роуз от Съединени американски щати получават Нобелова премия за химия за трудовете си върху процеса на разграждане на протеините. Протеазомата ефикасно разгражда протеини един по един, само че този механизъм не изяснява по какъв начин клетката се отървава от по-големите протеинови комплекси и „ износените “ органели. Възможно ли е отговорът да се крие в процеса автофагия, и в случай че е по този начин, какъв е механизмът?

Революционен опит

Йошинори Осуми работи в разнообразни области на проучване, само че откакто през 1988 година започва лична лаборатория, насочва вниманието си към разграждането на протеини във вакуолата – органела, която подхожда на лизозомата в човешките кафези. Клетките на маята са релативно лесни за проучване и след това постоянно се употребяват като модел за човешки кафези. Те са изключително потребни за идентифицирането на гени, които играят значима роля в комплицирани клетъчни механизми. Осуми обаче се сблъсква със съществено предизвикателство – клетките на маята са дребни и техните вътреклетъчни структури мъчно се разграничават под микроскоп. Ученият не е сигурен дали автофагията въобще съществува в този организъм. Осуми преценя, че в случай че успее да прекъсне процеса на разграждане във вакуолата, до момента в който процесът автофагия е деен, автофагозомите ще се струпат в нея и ще станат забележими под микроскоп. Впоследствие Йошинори Осуми култивира мутирала квас, в чиято вакуола липсват ензими за разграждане и в същото време подтиква автофагия, принуждавайки клетките да гладуват. Резултатите са поразителни. За часове вакуолите се изпълват с дребни неразградени „ сакчета “ – автофагозоми. Експериментът на Осуми потвърждава, че автофагията съществува. Още по-същественото е, че ученият към този момент разполага с способ за идентифициране и характеризиране на основни гени с роля в процеса. Резултатите от „ пробива “ си японският академик разгласява през 1992 година

След идентифицирането на машинарията за автофагия при квас остава основният въпрос дали съществува подобаващ механизъм, който управлява този развой в други организми. Скоро излиза наяве, че на процедура идентични механизми работят в нашите лични кафези. Научният свят към този момент разполага със средството да изследва значимостта на автофагията при хората. Благодарение на Йошинори Осуми и негови почитатели към този момент е известно, че автофагията управлява значими физиологични функционалности, при които е належащо клетъчни съставни елементи да бъдат разградени и рециклирани, и е основна за клетъчната реакция към апетит и стрес. След зараза да вземем за пример, автофагията отстрани нашествениците в клетката – вируси и бактерии. Процесът играе роля и в ембрионалното развиване и клетъчната диференциация. Клетките употребяват автофагия и за елиминирането на рискови протеини и органели, осъществявайки механизъм за надзор на качеството, който е от изключителна значимост за противопоставяне на следствията на стареене. Нарушената автофагия стои зад редица заболявания – Паркинсон, диабет, рак, генетични и свързани с възрастта болести.

Целта на интензивно настоящо изследване е създаването на медикаменти, способни да влияят върху автофагията при редица заболявания. (БТА)