Noble z fizjologii lub medycyny - ostatnie 10 lat

W następnym roku ponownie doceniono badania nad komórką. Obiektem obserwacji Brytyjczyków Sydneya Brennera i Johna Sulstona oraz urodzonego w USA Roberta Horvitza był niepozorny, przezroczysty nicień Caenorhabditis elegans. Chociaż, jak zwykli mawiać żartobliwie nobliści, ten bezkręgowiec interesuje się jedynie jedzeniem i seksem, pozwolił jednak na identyfikację kluczowych genów, odpowiedzialnych za regulację rozwoju narządów i programowaną śmierć komórek. Udało się udokumentować ich odpowiedniki u organizmów wyższych, w tym u człowieka.

Gigantyczna, systematyczna obserwacja doprowadziła do odkrycia, że na poziomie rozwoju zarodka dochodzi do powtarzalnego, ściśle zaprogramowanego obumierania komórek, w procesie nazwanym apoptozą. Pozwala on rzeźbić kształt i budowę jego narządów. Wprawdzie Sulston, jeszcze rok przed przyznaniem Nagrody Nobla podkreślał, ze dokonania jego i kolegów nie są niczym nadzwyczajnym, a jedynie złożeniem razem dokonań świata nauki i zawinięciem ich w ładny papierek, to z pewnością przesadna skromność.

Obumieranie komórek w czasie rozwoju organizmu pozwala na jego prawidłowy przebieg. U dorosłych tylko w taki sposób można regulować skład krwi. Zaburzenia apoptozy prowadzą do wielu schorzeń, w tym nowotworów, zaburzeń układu nerwowego, narządów zmysłu, ruchu, etc. Odkrycie uczonych wprawdzie jeszcze nie umożliwiło zapanowania nad procesem umierania komórek, ale wyznaczyło kierunek prac dla kolejnych naukowców.

W kolejnym roku ponownie nagrodzono obywateli USA i Wielkiej Brytanii. Tym razem jednak, nim naukowcy doczekali się wyróżnienia, ich odkrycia już bezpośrednio służyły ludzkości. W latach siedemdziesiątych Paul C. Lauterbur pokazał, w jaki sposób można tworzyć dwuwymiarowe obrazy tkanek za pomocą zmian gradientów pola magnetycznego. Peter Mansfield przyczynił się do udoskonalenia tej metody i możliwości jej praktycznego wykorzystania, opracowując sposób analizy sygnałów wysyłanych przez organizm w odpowiedzi na działanie pola magnetycznego. Chyba nie tylko członkowie Komitetu Noblowskiego rozumieją, że obrazowanie ludzkich narządów wewnętrznych za pomocą dokładnych, a zarazem nieinwazyjnych metod, jest istotne dla samej diagnozy lekarskiej, ale i terapii oraz dalszej obserwacji stanu pacjenta.

Warto dodać, że w ostatnim półwieczu trzykrotnie przyznano Nagrodę Nobla za dokonania w dziedzinie rozwoju technik obrazowych; dwukrotnie w zakresie rezonansu magnetycznego (MR) i raz tomografii komputerowej.

Rezonans magnetyczny może być wykorzystywany do badania prawie wszystkich narządów, jednak jego przydatność jest najbardziej ceniona i niepowtarzalna w przypadku ośrodkowego układu nerwowego. Inwazyjne techniki diagnostyczne niemal zawsze wiązały się z poważnymi komplikacjami u pacjenta, a wcześniejsze nieinwazyjne właściwie uniemożliwiały precyzyjną diagnozę.

Komitet Noblowski uhonorował Amerykanów Lindę B. Buck (Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle) oraz Richarda Axela (Columbia University New York) za odkrycie receptorów węchowych oraz wkład badaczy w wyjaśnienie funkcjonowania zmysłu węchu. Potocznie mówimy o Noblu z medycyny i wówczas nagroda może wydać się zaskakująca. Zarazem w testamencie fundatora jest mowa także o fizjologii oraz wkładzie w poznawanie funkcjonowania organizmów żywych. Mając to na uwadze werdykt wydaje się jak najbardziej uzasadniony.

Zmysł węchu jest dla wielu zwierząt jednym z głównych źródeł informacji o otaczającym świecie. Człowiek potrafi identyfikować ponad sto tysięcy różnych zapachów. Dobre powonienie informuje nas o zagrożeniach (dym, zepsute jedzenie), pozwala poprawić sobie nastrój (za pomocą ziół, olejków eterycznych), niewykluczone, że wpływa nawet na wybór życiowego partnera. Węch to zmysł niezwykle wrażliwy: umożliwia namierzanie substancji obecnych w bardzo niskim stężeniu i rozróżnianie niezwykle podobnych zapachów. Dzięki amerykańskim badaczom wiemy między innymi, że właściwości zmysłu węchu są bezpośrednią konsekwencją cech receptorów węchowych.

Masz wrzody? Walcz ze stresem - proponowali lekarze chorym przed dokonaniem w 1982 roku (i jeszcze jakiś czas po nim) pewnego przełomowego odkrycia. Czasem pacjentom podawano też leki zobojętniające soki trawienne, co przynosiło czasową ulgę, jednak problem powracał. Wszystko do czasu, gdy dwóch Australijczyków naukowo dowiodło niesłuszności medycznego dogmatu... W 2005 roku Komitet Noblowski uznał, że Barry J. Marshall oraz J. Robin Warren za odkrycie bakterii Helicobacter pylori i jej znaczenia dla rozwoju zapalenia żołądka i choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy zasługują na nagrodę w dziedzinie medycyny.

Z pewnością z werdyktem tym zgodzą się miliony wrzodowców na całym świecie. Dziś wiadomo, ze stres rzeczywiście jest szkodliwy, jednak najczęstszą (w ponad 90% przypadków) przyczyną choroby wrzodowej jest atak na ściany narządów zjadliwej bakterii. Leczenie czasem bywa uciążliwe, ale nie polega na relaksacji, tylko przyjmowaniu antybiotyków. Rozpoznanie patogenu i możliwość jego pokonania sprawiły, że przewlekłe cierpienie chorych i ciężkie powikłania wrzodów odchodzą do przeszłości.

I znowu nagroda trafiła w amerykańskie ręce: otrzymali ją Andrew Z. Fire i Craig C. Mello za odkrycie zjawiska interferencji RNA i poznaniu mechanizmu pozwalającego wyłączać aktywność genów w komórkach. Według Komitetu Noblowskiego teraz już wiemy, jak kontrolowany jest przepływ informacji genetycznej.

Nagroda była oczekiwana przez środowiska naukowe. Interferencja RNA znalazła już bowiem zastosowanie: początkowo wykorzystywano ją do badań podstawowych funkcji genów, a następnie w biotechnologii roślin. Wciąż mówi się o przełomie w medycynie, gdyż jeszcze przez wiele lat, wykorzystując interferencję, będą powstawały nowe odkrycia, technologie i terapie genowe. Można bowiem sobie coraz częściej (nie tylko teoretycznie) wyobrazić wyłączenie niechcianego genu, odpowiedzialnego za groźną chorobę, ale i przeprowadzać pierwsze udane próby.

Nagrodę Nobla w medycynie i fizjologii otrzymali: Mario R. Capecchi (Włochy), Martin J. Evans (W. Brytania) i Oliver Smithies (USA) za serię przełomowych odkryć dotyczących komórek macierzystych oraz zjawiska rekombinacji DNA w komórkach ssaków.

Badania nagrodzonych naukowców pomogły zrozumieć rolę genów w rozwoju zarodków, organizmów dorosłych, a także w procesie starzenia. Pozwoliły również wyjaśnić przyczyny powstawania niektórych chorób o podłożu genetycznym oraz poznać wrodzone skłonności do zapadania na schorzenia układu krążenia, nowotwory czy cukrzycę.

Dla genetyków nagroda z 2007 roku jest jak najbardziej uzasadniona. Dzięki ówczesnym noblistom, za pomocą manipulacji genetycznych, stało się możliwe stworzenie zwierzęcych modeli do badania (a docelowo zapewne i skuteczniejszego leczenia) wielu ludzkich chorób.

Ten rok należał do Europejczyków. Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny otrzymali odkrywcy wirusa HIV, czyli Francoise Barre-Sinoussi i Luc Montagnier z Francji oraz Niemiec Harald zur Hausen za odkrycie wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV), powodującego raka szyjki macicy. Podejrzewa się, że przyznanie nagrody Francuzom dopiero ćwierć wieku po dokonaniu odkrycia miało związek z niejasną do końca rolą w pracach badawczych zespołu Roberta Gallo z amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia. Werdykt Komitetu Noblowskiego po części rozstrzyga spór - przez wiele lat Amerykanie twierdzili, że odkryli wirusa niemal w tym samym czasie.

Odkrycie, że wirus HIV jest odpowiedzialny za rozwój AIDS, miało przełomowe znaczenie nie tylko dla profilaktyki, ale i leczenia zarażonych. Wprawdzie choroba pozostaje nieuleczalna, jednak samo wykrycie wirusa przestało już być wyrokiem rychłej śmierci.

Niemiecki laureat dokonał nagrodzonego wreszcie odkrycia już w latach siedemdziesiątych. Gdy ogłosił, że za powstanie raka szyjki macicy odpowiada wirus, nie uwierzył mu prawie nikt. Kilkanaście lat pracy pozwoliło wreszcie dowieść racji. Skutek? Nie tylko Nagroda Nobla dwa lata temu, ale przede wszystkim lepsze poznanie wroga i wreszcie profilaktyka. Dzisiaj możliwe jest szczepienie, które chroni przed zarażeniem HPV i w efekcie groźnym dla życia nowotworem.

Po 32 latach od narodzin pierwszego dziecka poczętego pozaustrojowo, twórca metody in vitro brytyjski lekarz Robert Geoffrey Edwards doczekał się Nagrody Nobla. Stworzył ją wspólnie z Patrickiem Steptoe: niestety ten drugi nie dożył do uhonorowania. Osiągnięcia obu lekarzy w leczeniu niepłodności są bezsprzeczne. Od czasu pierwszego sukcesu metoda Edwardsa i jego współpracowników udostępniona lekarzom na całym świecie umożliwiła narodziny ponad czterech milionów dzieci. To pełnowartościowi ludzie: nie potwierdziły się obawy o odległe powikłania genetyczne, nieprzewidziane modyfikacje genowe, etc. Rozpowszechniona i stale udoskonalana metoda jest dzisiaj znacznie mniej inwazyjna, a zarazem bardziej bezpieczna i skuteczna. Pierwsze zabiegi dawały kilka procent szans na ciążę, dzisiaj nawet ok. 50 procent.

Nie milkną glosy przeciwników in vitro, dotyczące głównie kwestii etycznych, związanych z przechowywaniem zarodków. Komitet Noblowski podkreślił jednak w uzasadnieniu, że niepłodność należy traktować jako groźną chorobę, a zapłodnienie pozaustrojowe okazało się skuteczną metodą jej leczenia.