A cirkadián ritmus kutatásáért három amerikai tudós kapja az orvosi elismerést

A cirkadián ritmus, azaz a "napi biológiai órát" szabályozó molekuláris mechanizmus kutatásáért három amerikai tudós kapja az idei orvosi-élettani Nobel-díjat - jelentették be hétfőn a Karolinska Intézetben Stockholmban.

Az illetékes bizottság indoklása szerint Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash és Michael W. Young felfedezései rávilágítanak arra, hogy a növények, az állatok és az emberek biológiai ritmusa miként alkalmazkodik a Föld forgásához. A földi élet ugyanis a bolygó forgásához igazodik. A kutatók előtt már régóta ismert, hogy az élő szervezeteknek - beleértve az embert - belső, biológiai órájuk van, amely segíti őket a napi ritmushoz való alkalmazkodásban és az arra való felkészülésben. Ennek a belső órának a mechanizmusa részben annak köszönhetően vált ismertté, hogy a három amerikai tudós megvilágította belső működését.

Gyümölcslegyeket használva modellorganizmusként, az idei orvosi Nobel-díj kitüntetettjei izoláltak egy olyan gént, amely szabályozza a napi biológiai ritmust. Kimutatták, hogy ez a gén kódol egy fehérjét, amely éjszaka felgyülemlik a sejtben, nappal pedig lebomlik. Később a gépezet működésében részt vevő további fehérjéket azonosítottak, megvilágítva a mechanizmust, amely a sejten belüli önfenntartó óra működését szabályozza. Ma már ismert, hogy a biológiai órák ugyanazon elvek mentén működnek más soksejtes organizmusokban is, beleértve az embert.

A belső óra rendkívüli precizitással igazítja a szervezet működését a nap eltérő szakaszaihoz - olvasható az indoklásban. Ez az óra szabályozza az olyan kritikus funkciókat, mint a viselkedés, a hormonszintek, az alvás, a testhőmérséklet és az anyagcsere. Az ember egészségét befolyásolja, ha átmenetileg felborul a külső környezet és a belső biológiai óra összhangja. Ez történik például akkor, ha valaki átutazik több időzónán és ez zavarokat vált ki szervezete működésében. Vannak arra utaló jelek, hogy az életvitel és a belső óra által diktált ritmus közötti összhang krónikus hiánya összefüggésben áll több betegség kialakulásával.

Az 1945-ben New Yorkban született Jeffrey C. Hall biológus a seattle-i székhelyű Washington Egyetemen szerezte diplomáját, majd 1971 és 1973 között a pasadenai Kaliforniai Műszaki Egyetemen tanult. 1984-től a massachusettsi Brandeis Egyetem kutatója, 2002-től a Maine Egyetem kutatója volt. Kutatásait a muslica idegrendszere tanulmányozásának szentelte, annak, hogy az miként szabályozza a rovar szaporodási magatartását. Később Michael Rosbash laboratóriumával együttműködve a cirkadián ritmus genetikai alapjait kutatták.

A sejtbiológiától a genetikán át az egész organizmusok működését vizsgáló fiziológiáig nagyon sok különböző tudományos területet érintenek a cirkadián ritmus kutatásának eredményei - mondta az MTI-nek Vellai Tibor egyetemi tanár, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Genetikai Tanszékének vezetője. Hozzáfűzte: a cirkadián ritmus különlegessége, hogy szemben más anyagcsere-folyamatokkal, nem gyorsul vagy lassul a hőmérséklet függvényében. A belső biológiai óra ráadásul akkor is működik, ha az élőlény folyamatosan sötétben van. A belső biológiai óra napfény segítségével idővel képes adaptálódni a megváltozott külső környezethez is, ez történik például több időzónán átívelő utazás esetén.

Jó úton járunk, hogy elismerjük a cirkadián órának a meglehetősen erős hatását a humán élettanra - fogalmazott az MTI-nek Kozma-Bognár László, az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont tudományos főmunkatársa. A belső óra mechanizmusának molekuláris összetevőit megismerve könnyebb magyarázatot találni olyan humán állapotokra, mint például az "örökletes korai alvási fázis szindróma" - tette hozzá.

Arra a kérdésre, hogy orvosi szempontból miben segíthet egy ilyen felfedezés, példaként említette, hogy sok esetben cirkadián ritmust mutat a humán sejtek érzékenysége bizonyos vegyületekre, mérgező anyagokra.

Jeffrey C. Hall a svéd rádiónak úgy fogalmazott, nagy öröm elnyerni a Nobel-díjat. Hozzátette, soha nem gondolt arra kutatásai közben, hogy munkája hová fog vezetni.

A 73 éves Michael Rosbash genetikus, kronobiológus a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (MIT) diplomázott, majd a skóciai Edinburghi Egyetemen végzett tanulmányokat. 1974-től a Brandeis Egyetem kutatója. Az egyetem Rosbash vezette laboratóriumának felfedezéseivel sikerült megvilágítani számos betegség, alvászavar, mentális betegség és a cirkadián ritmus közötti összefüggést. Ezek a felfedezések olyan gyógyszerek kifejlesztését eredményezhetik, amelyekkel kezelhetők az alvási, mentális és más betegségek és a szervezet időeltolódással összefüggő zavarai. A bejelentéssel kapcsolatban azt mondta: "biztosan csak ugratnak". "Mélyen aludtam, Az első gondolatom az volt, hogy valaki meghalt a családban" - részletezte a telefonhívást. Megjegyezte, hogy néhány évvel ezelőtt a gyümölcslegyes kutatások "trendibbek" voltak, aztán viszont olyan kutatásokkal lettek tele a hírek, mint a rák elleni immunterápia vagy a génszerkesztés. "Nagy nap ez a muslicák számára" - tréfálkozott.

Az 1949-ben született Michael W. Young biológus, genetikus a Texasi Egyetemen végzett 1975-ben, majd a Stanford Egyetem orvosi karán tanult. 1978-től a New York-i Rockefeller Egyetemen kutat. Laboratóriumának felfedezései egyebek között nagy horderejűek az alvászavarok és a hangulati zavarok kutatásában, kezelésében.

A Rockefeller Egyetemen tartott sajtótájékoztatóján arról beszélt, mekkora meglepetésként érte a hír. "Még a cipőmet se tudtam rendesen felvenni ma reggel. Mentem, hogy belebújjak, de észrevettem, hogy nincs rajtam zokni. Aztán azt is, hogy előbb talán nadrágot kéne venni".