Nobel za odkrycie mechanizmu autofagii

Japończyk Yoshinori Ohsumi za odkrycia dotyczące mechanizmów autofagii otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii. Dzięki pracom tegorocznego noblisty rozumiemy, w jaki sposób komórka pozbywa się odpadów, dokonując recyklingu białek.

Słowo „autofagia” pochodzi z języka greckiego, przy czym „auto” oznacza „samo”, zaś „phagein” – „jeść”. Tak więc oznacza to „samozjadanie”.

Już w latach 60. XX w. naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, że komórka może niszczyć własne części składowe – np. uszkodzone białka, a nawet całe organella, w rodzaju mitochondriów. Takie niepotrzebne odpady otaczane są błoną, tworząc podobny do woreczka pęcherzyk (autofagosom), transportowany od „przetwórni odpadów”, czyli lizosomu. Autofagosom zlewa się w jedność z lizosomem, a jego zawartość zostaje rozłożona na prostsze składniki. Uzyskane „surowce wtórne” komórka wykorzystuje jako budulec i/lub paliwo.

Zjawisko autofagii okazało się trudne do zbadania i niewiele było o nim wiadomo aż do początku lat 90. XX w., kiedy Yoshinori Ohsumi przeprowadził serię błyskotliwych eksperymentów na drożdżach piekarskich. Udało mu się zidentyfikować geny o podstawowym znaczeniu dla autofagii, a następnie wyjaśnić mechanizmy dotyczące autofagii u drożdży. Później wykazał, że podobne procesy zachodzą w komórkach człowieka.

Autofagia kontroluje ważne funkcje fizjologiczne związane z usuwaniem i recyklingiem. Dzięki autofagii komórka może w razie potrzeby uzyskać materiał budulcowy i energię z odpadów. Jest to niezbędne szczególnie w warunkach niedoboru i stresu. Podczas infekcji komórka może wyeliminować bakterie czy wirusy, a ich substancje budulcowe wykorzystać na własne potrzeby. Działając jak kontrola jakości, pozwala pozbyć się „wybrakowanych” białek i organelli, co zapobiega skutkom starzenia.

Dzięki odkryciom Japończyka zmieniło się rozumienie sposobu, w jaki komórka dokonuje „recyklingu” swojej zwartości. Zaburzenia autofagii mają związek z chorobą Parkinsona, cukrzycą typu 2. i innymi chorobami typowymi dla starszych osób. Wpływające na nią mutacje mogą powodować choroby genetyczne. Także nowotwory mają związek z zaburzoną autofagią. Dlatego właśnie w wielu krajach trwają badania nad lekami działającymi na ten ważny proces.

RP, PAP