دو دانشمند آمریکایی و یک دانشمند بریتانیایی جایزۀ نوبل پزشکی از آن خود نمودند. این دانشمندان با کشف یک کلید مولکولی که چگونگی تطبیق سلول های بدن با نوسان میزان اکسیژن را تنظیم می کند ، موفق به کسب این جایزۀ ارزنده شدند . کشف این کلید مولکولی می تواند به یافتن روش های جدید درمان بیماری های قلبی گرفته تا درمان سرطان و کم خونی بیانجامد . در این مطلب به بررسی جایزۀ نوبل 2019 ، کشف کلید مولکولی خواهیم پرداخت .

جایزۀ نوبل 2019 ، کشف کلید مولکولی :

ویلیام کالین از دانشکدۀ پزشکی هاروارد و انستیتوی سرطان دانا-فاربر آمریکا و گرگ سمترا از دانشگاه جان هاپکینز آمریکا ، پیتر رادکلیف از دانشگاه آکسفورد بریتانیا به طور مشترک برندۀ جایزۀ 9 میلیون کرون سوئدی ( 913 هزاردلار آمریکا) گردیدند.

به گفتۀ کمیتۀ سوئدی اهداکننده جایزۀ نوبل پزشکی ، پژوهش این دانشمندان مشخص نمود که سلول های بدن چگونه تغییرات میزان اکسیژن را حس می نمایند و این کشف راه را برای پژوهش گران پزشکی می گشاید تا با فعال و یا مهار نمودن این مکانیسم واکنش بدن به اکسیژن ، درمان های جدید را برای بیماری های گوناگون بیابند .

اما کشف این دانشمندان بر چگونگی پاسخ بدن بر "هیپوکسی" یعنی کاهش میزان اکسیژن بدن متمرکز بود. هنگامی که بدن با کمبود اکسیژن مواجه می شود ، تولید هورمونی به نام " اریتروپوتئین" از کلیه افزایش می یابد که خود باعث افزایش تولید گلبول های قرمز که حاوی رنگدانه هموگلوبین حامل اکسیژن هستند می شود . اگرچه اهمیت هورمون اریتروپوتئین از شروع قرن بیستم شناخته شده بود ، چگونگی تولید و کنترل این هورمون بوسیلۀ میزان اکسیژن معلوم نبود .

گرگ سمترا به بررسی ژن تولیدکنندۀ اریتروپوتئین و چگونگی تنظیم این ژن ها با میزان های متفاوت اکسیژن پرداخت . او با استفاده از موش ها با ژن های تغییر یافته کشف کرد که قطعات DNA ویژه که در نزدیک ژن اریتروپوتئین قرار دارند ، تولید این هورمون را در پاسخ به تغییرات میزان اکسیژن تعیین می کند .

پیتر رادکلیف نیز همین ژن را بررسی کرد و هردو گروه پژوهشی دریافتند که این سازوکار شناسایی میزان اکسیژن تقریبا در تمام سلول های بدن و نه فقط در سلول های کلیوی تولید کننده هورمون اریتروپوتئین وجود دارد .

تحقیقات بعدی به وسیلۀ سمترا به کشف یک مولکول پروتئینی پیچیده انجامید که عامل اتصال هیپوکسی (HIF) نامیده شد و معلوم گردید که این اتصال به قطعات DNA شناسایی شده در تحقیقات قبلی می تواند سبب فعال شدن ژن تولید هورمون اریتروپروتئین گردد .

و سرانجام ویلیام کالین ، پژوهشگر سرطان هنگامی که پیرامون یک نشانگان ژنتیکی به نام "فون هیپل لیندو " تحقیق می نمود ، به طور غیر منتظره به یافته هایی رسید که تحقیق دو دانشمند دیگر را تکمیل نمود .

افراد مبتلا به این نشانگان با توجه به توارث یک ژن جهش یافته در معرض خطر بالای ابتلا به سرطان های گوناگون قرار دارند و در بررسی ژنتیکی که روی بیماران صورت پذیرفت ، کالین متوجه شد که ژن مربوط به این بیماری نیز در تنظیم واکنش بدن به میزان اکسیژن نقشی ایفا می کند و با HIF ارتباط دارد .

میزان اکسیژن بدن در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک بدن از جمله سوخت و ساز ، ورزش ، رشد رویان در زخم ، پاسخ ایمنی ، تطبیق بدن با ارتفاعات بالا و تنفس ارتباط دارد . از سوی دیگر بسیاری از فرآیندهای بیماری از جمله کم خونی ، سکتۀ مغزی ، عفونت ، ترمیم زخم و نیز حملۀ قلبی با کمبود اکسیژن مرتبط هستند .