جایزه نوبل پزشکی  ۲۰۲۱، به “دیوید جولیوس” (David Julius) و “آردم پاتاپوتیان” (Ardem Patapoutian) برای پژوهش در مورد کشف دسته جدیدی از گیرنده های دما و لامسه با استفاده از سلولهای حساس اهدا شد.
جولیس از یک ترکیب موسوم به “کپسایسین” (capsaicin) استفاده کرد. این ترکیب در فلفل‌های چیلی موجود است که حس سوزش را القا می‌کنند. جولیس از این ترکیب استفاده کرد تا یک حسگر طبیعی در پایانه‌های عصب پوست شناسایی کند که نسبت به گرما واکنش نشان می‌دهند.
آردم پاتاپوتیان از سلول‌های حساس به فشار برای کشف گروه جدیدی از حسگرها استفاده کرد که نسبت به تحریک مکانیکی پوست و اندام‌های داخلی واکنش نشان می‌دهند.
این کشفیات که برنده جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۱ شده‌اند، توضیح می‌دهند که گرما، سرما و لامسه چگونه می‌توانند سیگنال‌ها را در سیستم عصبی بدن ما برانگیزند.

این سوال که چگونه جهان فیزیکی را به واسطه احساس جسمانی درک می‌کنیم، فکر بشر را برای مدت‌های طولانی به خود مشغول کرده است. طی نیمه نخست قرن بیستم مشخص شد که دما و فشار، انواع متفاوت عصب‌ها را در پوست فعال می‌کنند. با وجود این، شناسایی مبدل‌های مولکولی که مسئول تشخیص گرما، سرما و لامسه و تبدیل آنها به تکانه‌های عصبی در سیستم عصبی حسی هستند، تا زمان ارائه اکتشافات جایزه نوبل امسال، یک راز باقی ماند.
دیوید جولیس قصد داشت که هدف سلولی کپسایسین را شناسایی کند زیرا باور داشت که این کار می‌تواند بینش‌های بنیادینی را در مورد مکانیسم‌های درد ارائه دهد. جولیس از یک دی‌ان‌ای مکمل نورون‌های حسی استفاده کرد تا ژنی را جستجو کند که می‌تواند حساسیت کپسایسین را به سلول‌هایی که واکنش ندارند، انتقال دهد.
در این پژوهش، یک دی‌ان‌ای مکمل شناسایی شد که یک کانال یونی جدید موسوم به “TRPV1” را رمزگذاری می‌کند. نکته مهم این است که TRPV1 به واسطه دما فعال می‌شود.
در پی کشف TRPV1، جولیس و پاتاپوتیان به صورت مستقل به پیشرفت مهمی دست یافتند که امکان کشف یک گیرنده سرما موسوم به “TRPM8” را نیز فراهم کرد. چندین گیرنده دیگر نیز متعاقبا شناسایی شدند که اطلاعات حرارتی را به “سامانه حسی- پیکری” (Somatosensory system) منتقل می‌کنند.
کشف TRPV1 توسط جولیس، راه را برای درک مولکولی نحوه احساس کردن دما هموار کرد. پاتاپوتیان از ژن‌هایی استفاده کرد که در سلول‌های حساس به حرکت فعال می‌شوند تا بتواند کانال‌های یونی را که با تحریک مکانیکی فعال می‌شوند، شناسایی کند.
بررسی‌ها، دو کانال یونی موسوم به “PIEZO1” و “PIEZO2” را نشان داد. این کانال‌ها نمایانگر یک گروه کاملا جدید از کانال‌های یونی هستند که به عنوان حسگرهای مکانیکی عمل می‌کنند. همچنین پاتاپوتیان نشان داد که PIEZO2، مبدل مکانیکی اصلی در عصب‌های پیکری است و برای درک ما در مورد لامسه، مهم به شمار می‌رود. او در بررسی‌های خود، نقش مرکزی PIEZO1 و PIEZO2 را در بسیاری از عملکردهای فیزیولوژیکی نشان داد.
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۰
به گزارش ایسنا، جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۰ نیز به “هاروی جی آلتر” (Harvey Alter)، مایکل هوتون” (Michael Houghton) و “چارلز رایس” (Charles Rice) برای کشف ویروس هپاتیت سی اهدا شد.
این جایزه به پاس بررسی‌های این پژوهشگران در زمینه کشف ویروس هپاتیت C به آنها اهدا شد. یافته‌های این دانشمندان در مبارزه با هپاتیتی که از خون منتقل می‌شود و یک مشکل بزرگ برای بهداشت جهانی به شمار می‌رود، نقش موثری دارد.
هپاتیت C، به بروز سیروز و سرطان کبد در مردم ساکن سراسر جهان منجر می‌شود. بررسی‌های این دانشمندان در مقابله با این بیماری، سهم تعیین کننده‌ای داشته است زیرا یافته‌های پژوهشی آنها، به شناسایی ویروس هپاتیت C ختم شد.
کشف ویروس هپاتیت C توانست دلیل بروز نوع حاد هپاتیت را نشان دهد و به ارائه آزمایش‌های خون و داروهای جدیدی ختم شود که جان میلیون‌ها نفر را نجات می‌دهند.
شناسایی این ویروس، از اولویت بالایی برخوردار بود. اگرچه دانشمندان همه روش‌های شکار ویروس را به کار گرفتند اما به دلیل فرار ویروس از ایزوله شدن، بررسی آن بیش از یک دهه زمان برد. هوتون تصمیم گرفت به ایزوله کردن توالی ژنتیکی ویروس بپردازد. به همین دلیل به اتفاق همکارانش، مجموعه‌ای شامل بخش‌هایی از DNA را گردآوری کردند که از خون یک شامپانزه مبتلا به هپاتیت به دست آمده بود. بیشتر این نمونه‌ها، از ژنوم شامپانزه به دست آمده بودند اما نظر پژوهشگران این بود که ممکن است برخی از آنها به یک ویروس ناشناخته تعلق داشته باشند.
پژوهش‌های بیشتر، حضور یک ویروس جدید را نشان داد که هپاتیت C نام گرفت. حضور پادتن‌ها در خون بیماران مبتلا به هپاتیت مزمن، ویروس را به عنوان یک عامل گمشده تایید کرد. کشف این ویروس، بخش گمشده و مهم پازل پژوهشی دانشمندان بود.
سوالی که برای دانشمندان پیش آمد، این بود که آیا این ویروس جدید می‌تواند به تنهایی، عامل هپاتیت باشد یا خیر. آنها برای پاسخ به سوال خود باید به بررسی این موضوع می‌پرداختند که آیا ویروس می‌تواند تکثیر شود و عامل بیماری باشد؟ چارلز رایس و گروهش در پژوهش‌های خود، به ناحیه‌ای در ژنوم ویروس هپاتیت C برخوردند که پیش از آن شناسایی نشده بود و به نظر می‌رسید که نقش مهمی در تکثیر ویروس دارد.
رایس، تغییرات ژنتیکی را در نمونه‌های ایزوله شده ویروس مشاهده کرد و این فرضیه را ارائه داد که ممکن است برخی از این تغییرات، مانع تکثیر ویروس شوند. او با استفاده از مهندسی ژنتیک، گونه‌ای از آر.ان‌.ای ویروس هپاتیت C را تولید کرد که قسمت جدیدی از ژنوم ویروس را در بر داشتند. هنگامی که پژوهشگران این آر.ان‌.ای را به کبد شامپانزه تزریق کردند، ویروس را در خون تشخیص دادند و تغییراتی مشابه آنچه در انسان‌های مبتلا به نوع مزمن این بیماری رخ می‌دهد را مشاهده کردند. این نتایج نشان داد که ویروس هپاتیت C به تنهایی می‌تواند عامل بیماری باشد.
منبع: ایسنا