2019 Nobel Tıp Ödülü Açıklandı

1901 yılından beri her yıl düzenlenen ve bu yıl 118.si düzenlenen Nobel Ödülü'nü Tıp dalında üç bilim insanı kazandı.Üç bilim insanı, hücrelerin oksijenin varlığını algılama yöntemi ve oksijene nasıl tepki verdiği üzerine yaptığı çalışma ile tıp dalında 2019 Nobel Ödülünü almaya hak kazandı. Çalışmalar ile ilgili detaylar haberimizde.

A- A+

21.10.2019 tarihli yazı 5939 kez okunmuştur.

Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden Gregg Semenza, Boston Dana-Farber Kanser Enstitüsü'nden William Kaelin ve Londra Francis Crick Enstitüsü'nden Peter Ratcliffe hücrelerin oksijene verdiği tepkiyi ayarlayan proteinlere ilişkin HIF sistemi ile ilgili bir keşif yaparak 2019 Nobel Tıp Ödülü’nü kazandılar. Üç araştırmacı, 900.000$’ın üzerindeki yaklaşık 9 milyon İsveç kronu ödülü paylaşacak.

► İlginizi Çekebilir: Nobel Bilim Ödülleri | Afred Bernhard Nobel

Mum ve ateş gibi hücrelerin de düzgün çalışabilmek için oksijene ihtiyacı vardır. Oksijen doğru şekilde alınmazsa, hücreler ölebilir. Nobel komite üyesi Randall Johnson, Karolinska Nobel Meclisi tarafından 7 Ekim’de Stockholm’de verilen ödül ilanında çalışmanın vücudun metabolizma, egzersiz, bağışıklık sistemi, embriyo gelişimi ve yüksek irtifada oksijen eksikliğine olan tepkisi gibi fizyolojinin pek çok alanına açıklık getirdiğini belirtti. HIF(hipoksiyle indüklenen faktör) sistemi kansızlık, kanser , kalp krizi ve felç gibi hastalıklarda rol oynuyor. Harvard Tıp Fakültesi ve Massachusetts Genel Hastanesinden hücre fizyoloğu Dennis Brown, “Hücreler aslında tam anlamıyla bir boşlukta yaşamıyor. Yaşam, oksijen olmadan var olmaz.” diyor. Amerikan Fizyoloji Derneği'nden araştırmacı Brown, uzun yıllardır bilim insanlarının hücrelerin farklı oksijen seviyelerine uyum sağlayabileceğini bildiklerini ancak bunun nasıl olduğunu üç yeni bilim insanın keşiflerini gerçekleştirmesine kadar bilmediklerini ifade ediyor. Semenza ve Ratcliffe, oksijen seviyesi düştüğünde tüm hücrelerin bunu algıladığını keşfetti. Harvard Üniversitesi'nden hücre biyoloğu Andrew Murray “Vücudunuz kanınızdaki ve dokularınızdaki oksijen seviyesini ortalama bir seviyede tutmak için her şeyi yapar.” diyor. Örneğin, yüksek irtifalarda vücut, eritropoetin üretimini arttırarak, hipoksi olarak bilinen yeterli oksijen seviyesine ulaşmamızı sağlar. Genellikle eritropoetin olarak adlandırılan bu protein, böbrekler tarafından üretilen bir hormondur ve kemik iliğinden kırmızı kan hücresi oluşumunu destekler. Kırmızı kan hücreleri vücutta oksijeni taşıyan hemoglobin maddesini içerdiğinden, daha fazla kırmızı kan hücresi üretmek hücrelerdeki ve dokulardaki oksijen miktarını arttırır. Semenza, eritropoetin ve hücrelerin düşük oksijen koşullarına uyum sağlamasına yardımcı olan diğer proteinleri üretmek için gerekli olan genlerin aktivitesini etkileyen bir protein kompleksi olan hipoksiyle indüklenebilir faktörü(HIF) tanımladı.

► İlginizi Çekebilir: 2014 Nobel Kimya Ödülü Süper Mikroskop'a Verildi

Bir böbrek fizyoloğu olan Ratcliffe, hücrelerin sürekli HIF proteinleri ürettiğini keşfetti. Ancak yeterli oksijen varsa, hücrelerin derhal bu proteinleri yok ettiğini belirtti. Vücutta kullanılmak için taşınan HIF ve diğer proteinler ubiquitin adlı küçük bir protein formunda “beni kullan” işaretiyle etiketlenir. Ratcliffe'nin yaptığı çalışmayla aynı tarihlerde, bir kanser biyoloğu ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı olan William Kaelin, von Hippel-Lindau hastalığı adı verilen kalıtsal bir kanseri araştırıyordu. Bu kalıtsal kansere sahip bireylerin genellikle pankreaslarında, böbreklerinde, böbreküstü bezlerinde ve merkezi sinir sistemlerinde tümörlere sahip olduğu tespit edildi. Sinir sisteminde bulunan tümörler zaman zaman kan damarlarına benzeyerek hücrelerin barındırdığı oksijenin olması gerekenden düşük olduğuna dair bir gösterge olan eritropoetin maddesini üretebiliyor. William Kaelin, VHL kompleksi olarak bilinen proteinlerin bu tip kanserlerde tam tersi bir etki yaptığını ve “beni kullan” etiketinin HIF'lere yapıştırılmasına yardımcı olarak bu proteinlerin yıkımını tetiklediğini keşfetti. Kaelin, bu keşfinden yola çıkarak VHL proteinlerinin HIF'i ne zaman etiketleyeceğini ve ne zaman serbest bırakacağını nasıl bildiğini araştırmaya başladı. Hücrelerdeki oksijen seviyesi normal olduğunda, HIF hidroksil gruplarını (-OH) kullanır. Ratcliffe ve Kaelin VHL proteinlerinin HIF'in yıkımını başlatması için bir sinyal olan hidroksil gruplarına etki eden enzimleri tanımladılar. Hücrelerdeki oksijen seviyesi düştüğünde, HIF hidroksil grupları arasında yalnız kalır ve VHL proteinleri HIF’i görmezden gelir. Böylelikle VHL proteinleri, HIF'in eritropoetin maddesini ve düşük oksijenli durumlarda hücrenin hayatta kalması için gereken diğer proteinleri üretmesini tetikler. VHL'yi inaktive eden mutasyonlar HIF seviyelerini yükseltir ve böylece kanser hücreleri diğer hücrelerin oksijen tutuculuğunu arttırarak anjiyogenez olarak adlandırılan bir durum olan tümörlerde kan damarı büyümesini tetikleyebilir. HIF ayrıca, kan damarı büyümesini uyaran VEGF adlı bir proteinin üretimine de katkıda bulunur. Bu durum özellikle kanser vakalarında oldukça önemlidir, çünkü kanser hücreleri hızlı büyür ve oksijen kaynaklarını tüketir. Murray, “Tümörler, yeni kan damarları yapmadan sadece 1 milimetreye kadar büyüyebilir. Çünkü oksijen, hücreleri tüketmeden önce bir kılcal damardan yaklaşık bir milimetre uzağa yayılabilir.” diyor.

► İlginizi Çekebilir: 2014 Nobel Fizik Ödülü Aydınlatmada Tasarruf'a Verildi

Bazı araştırmacılar kanser hücrelerinde HİF'i etkisiz hale getirecek ve onları yok edebilecek tedaviler üzerinde çalışıyor. Brown, düşük oksijen seviyesini yükseltmenin, kalp krizi veya böbrek hastalığının sebep olduğu hasarı önlemeye de yardımcı olabileceğini belirtiyor. HIF sistemini manipüle eden ilaç Roxadustat, Çin’de kronik böbrek hastalığı olan hastalarda anemiyi tedavi etmek için kullanılmaya başlandı. Organların yeteri kadar eritropoetin üretmediği durumlarda böbrekler işlevini kaybeder ve bireylerde kansızlık ortaya çıkar. Roxadustat , normalde HIF'i parçalayan enzimleri bloke ederek eritropoetin seviyesini ve kırmızı kan hücresi üretimini arttırır. William Kaelin, Dana Farber’da düzenlenen bir konferansta aslında üç araştırmacının doğrudan işbirliği yapmadığını belirtti. Fakat zamanla toplantılarda görüşüp konuştuklarını, altı ay sonra basında ortaya çıkabilecek yeni şeyler hakkında fikir alışverişi yaptıklarını ve bu görüşmelerin çok daha hızlı ilerlemelerini sağladığını ifade etti.

Üç bilim insanının keşfi 1990'lı yıllarda gerçekleşti ancak Karolinska Enstitüsü Nobel Seçim Komitesi eski başkanı Ralf Pettersson'a göre, “keşifin etkisinin tam olarak ortaya çıktığı yıl” için beklenmesi sebebiyle genellikle ödülü kazanmak için yıllar geçmesi gerekiyor. Johnson, “Artık bu temel biyolojik anahtarı anladığımız çok açık. Tamamlanmış ve net bir hikaye gibi görünüyor.” cümleleriyle vardıkları sonucu ifade ederken Nobel Ödülü web sitesinde yayınlanan bir röportajda Ratcliffe, “Bazıları için bir niş alanı olarak düşünülen eritropoetin düzenlemesi sorununu belirledik. Bu sistemin izlenebilir olduğuna ve birileri tarafından çözülebileceğine inanıyordum. Her keşifte olduğu gibi, bunun etkisi de zamanla belirginleşiyor. Çalışmaya başladığımızda bu denli geniş bir sisteme erişeceğimizi gerçekten öngöremedik. ” diyor. Konu Nobel ödülünü kazanmaya geldiğinde William Kaelin zaman zaman kendisine bunun gerçekleşebileceğini hayal etmek için izin verdiğini itiraf ediyor. Ancak bir kez rüyasında Nobel ödülünü kazandıkları pazartesi günü saatine baktığında Stockholm’deki ödül törenine tam 15 dakika geç kaldığını ve ödülün başkasına devredildiğini gördüğünü ifade ediyor. Aslında Kaelin bu üç araştırmacı içinde Nobel komitesi tarafından aranan son kişiydi çünkü komite telefon numarasını almak için önce kız kardeşine ulaşmak zorunda kalmıştı. William Kaelin nihayet arandığında gerçeküstü ve beden dışı bir duygu yaşadığını aktarıyor.

Bu arada Semenza, kendisi için şu ana kadar berbat bir yıl olduğunu belirtiyor. Gregg Semenza’nın 31 Mayıs'ta evindeki merdivenlerden düşmesiyle dört boyun omuru kırıldı. Nobel komitesinin onu ilk arama girişimi başarısız oldu çünkü Semenza uyuyordu, ancak ikinci seferde aramayı cevapladı. Gregg Semenza Johns Hopkins’te düzenlenen basın toplantısında çok fazla bir şey söyleyemediğini çünkü şok olduğunu ifade ediyor.