Нобелівський тиждень
Нобелівський тиждень

Нобелівську премію з фізіології або медицини присудили за відкриття рецепторів температури та дотику

У 2021 році лауреатами Нобелівської премії з фізіології або медицини стали Девід Джуліус (David Julius) та Ардем Патапутіан (Ardem Patapoutian) за відкриття рецепторів температури та дотику. Рішення Нобелівської асамблеї Каролінського інституту оголосили під час онлайн-трансляції на офіційній сторінці Нобелівської премії.

У 1944 році нобелівськими лауреатами стали Джозеф Ерлангер (Joseph Erlanger) та Герберт Гассер (Herbert Gasser) за відкриття різних типів чутливих нервових волокон, які реагують на різні подразники, як-от на болючі або не болючі дотики. Згодом дослідження показали, що це нервові клітини є спеціалізованими виявляти різний тип подразників. Але все ще залишалося незрозумілим, як ці стимули перетворюються на електричні імпульси в нервовій системі. Допомогли розібратися у цьому роботи Девіда Джуліуса та Ардема Патапутіана .

У кінці 1990-х років в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско Джуліус досліджував, як хімічна сполука капсаїцин, що міститься в гострому перці, викликає відчуття жару та болю при контакті з нею. Проаналізувавши ДНК, він із колегами виявив ген, який надає клітині здатність реагувати на капсаїцин, кодуючи іонний канал. Нововідкритий рецептор капсаїцину назвали TRPV1. Але потім з'ясувалося, що вчені насправді відкрили терморецептор, який активується температурами, вищими за 43 градуси Цельсія, що здатні спричинити больові відчуття.

Надалі Джуліус та Патапутіан незалежно одне від одного взялися виявити рецептор холоду, використавши ментол як подразник. Так у 2002 році було відкрито рецептор TRPM8, що активується температурами, нижчими за 20 градусів Цельсія. Дослідження спонукали вчених в інших лабораторіях шукати та знаходити рецептори, чутливі до інших температурних діапазонів.

Патапутіан, працюючи в Дослідницькому інституті Скріпс у Ла-Хоя, почав вивчати відчуття дотику. Він прагнув знайти рецептори, які активуються механічним подразником. Генетичний аналіз вказав на два гени, названі Piezo1 та Piezo2, які теж кодують два іонні канали, але активовані тиском на клітинну мембрану. Після цього почалася серія досліджень механорецепторів. Так вчені з'ясували, що іонний канал Piezo2 відіграє основну роль у відчутті дотику, положення тіла в просторі та рухливості. Крім цього, Piezo1 та Piezo2 виявилися залученими в регуляції кров'яного тиску, дихання та контролі сечового міхура.

Таким чином, відкриття Девіда Джуліуса та Ардема Патапутіана посприяли кращому розумінню того, як клітини відчувають та реагують на тепло, холод та механічний подразник. Ці знання мають велике значення при розробленні терапії низки захворювань та станів, зокрема хронічного болю.

Минулого року премію в галузі фізіології або медицини присудили за відкриття вірусу гепатиту C дослідникам Харві Альтеру (Harvey Alter), Майклу Хютону (Michael Houghton) та Чарльзу Райсові (Charles Rice).