За что получили нобелевскую премию по физиологии и медицине ученые в 2021 г.

В 2021 г. Нобелевскую премию по медицине получили двое ученых из США Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян за открытие в коже человека рецепторов, отвечающих за определение температуры и прикосновений к телу.

При чем тут перец чили?

Идеей и отправной точкой для этого важного открытия стала научная работа, над которой трудился Дэвид Джулиус. Он был увлечен натуральными продуктами, которые исследуют биологическую функцию.

В частности, ученый изучал действие капсаицина, молекулы, которая делает перец чили острым, имитируя таким образом ложное ощущение тепла. Он хотел узнать, каким образом кожа человека ощущает температуру.

Для достижения этой цели ученые искали ген. который имеет способность реагировать на капсаицин. Была проведена огромная работа и сформирована целая библиотека с миллионным количеством генов, экспрессируемых в сенсорных нейронах, которые реагируют на боль, тепло и прикосновения. Затем они поочередно старательно экспрессировали эти гены в клетках, пока не нашли тот, который реагировал на капсаицин.

Они также смогли выявить белок ионного канала под названием TRPV1, который делает клетки чувствительными к капсаицину. Ученый сделал вывод, что рецептор капсаицина также является рецептором, чувствительным к теплу, который активируется при температурах, воспринимаемым человеческим организмом как болезненные.

Под давлением

Ардем Патапутян был скорнцентрировн на другом сенсорном ощущении: давлении. Он хотел определить рецепторы, которые активируются механическими стимулами.

В ходе исследований ученые смогли выявить те клетки, которые реагируют на прикосновение к ним микропипеткой. Из 72 генов-кандидатов, которые имели способность кодировать рецепторы, ученые отключила их один за другим, и т.о- нашли тот, который отвечает за механочувствительность.

Работа Патапутяна привела его команду к открытию новых и совершенно неизвестных ранее сенсоров механочувствительных ионных каналов в коже и внутренних органах, которые реагируют на механические стимулы, воспринимаемые человеком как прикосновение и давление. Они получили название Piezo1 от греческого слова «давление».

Благодаря его сходству с Piezo1, был обнаружен второй ген, названный Piezo2, который также был нужен для осязания и для определения положения и движения тела, известного как проприоцепция. Интересно заметить, что оба гена давления были также связаны с другими физиологическими процессами, включая артериальное давление, дыхание и контроль мочевого пузыря.

Комментарии

Томас Перлманн, генеральный секретарь Нобелевской ассамблеи:

«Работа раскрывает секреты природы… Она объясняет на молекулярном уровне, как эти стимулы преобразуются в нервные сигналы. Это важное и глубокое открытие”

Дэвид Джулиус отметил: «мы все знаем, что лекарств и подходов к лечению хронической боли действительно не хватает. Эти открытия смогут помочь в этом».

“МП” также писала, что ученые планируют совместить вакцины от гриппа и коронавируса.