Домой Hi-Tech

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011

Нобелевская ассамблея Каролинского института объявила лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине 2011. Ими стали Ральф Штейнман, Брюс Бойтлер и Жюль Гофман.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011
Брюс Бойтлер - Жюль Гофман - Ральф Штейнман

Брюс Бойтлер (Bruce A. Beutler) и Жюль Гофман (Jules A. Hoffmann) награждаются «За открытия, касающиеся активации врожденного иммунитета», а Ральф Штейнман (Ralph M. Steinman) – «За открытие дендритных клеток и их роль в адаптивном иммунитете».

Нобелевский комитет выбрал этих лауреатов за их революцию в понимании иммунной системы и обнаружение ключевых принципов для ее активации.

Бойтлер и Хофман разделят половину премии, составляющей 10 миллионов шведских крон (около 1 миллиона евро или 1.35 млн долларов США), а вторая часть премии досталась бы Штейнману, 30 сентября он скончался на 69-м году жизни. Нобелевский комитет не знал о кончине ученого и скорее всего оставит деньги в фонде или передаст его премию другому лауреату.

Церемония вручения Нобелевских премий 2011 традиционно состоится в Стокгольме и Осло 10 декабря этого года, в день кончины Альфреда Нобеля (1833-1896).

Ученые давно искали «иммунный активатор», с помощью которого человек и животные защитили бы себя от нападения бактерий и других микроорганизмов. Брюс Бойтлер и Жюль Гофман обнаружили рецептор белка, который может распознавать враждебные микроорганизмы и активировать врожденный иммунитет организма. Ральф Штейнман обнаружил дендритные клетки иммунной системы и их уникальные способности активировать и регулировать адаптивный иммунитет на более поздней стадии иммунного ответа, в течение которого микроорганизмы удаляются из организма.

Открытия трех лауреатов Нобелевской премии дают новые возможности для развития профилактики и лечения рака, инфекционных и воспалительных заболеваний.

Две линии обороны в иммунной системе

Мы живем в опасном мире. Патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибки и паразиты) угрожают нам постоянно, а мы оснащены мощными защитными механизмами (см. рисунок ниже). Первая линия обороны, врожденный иммунитет, может уничтожить вторжение микроорганизмов и вызвать воспаление, которое способствует блокировке их нападения. Если микроорганизмы прорывают эту оборону, то активируется адаптивный иммунитет. С его «Т» и «В-клетками», он производит антитела, которые уничтожают зараженные клетки. После успешной борьбы с инфекционным нападением, наша иммунная система создает «запись» в виде иммунологической памяти, что позволяет нам иметь более быструю и мощную мобилизацию сил для обороны при следующей атаке враждебных микроорганизмов. Эти две линии обороны иммунной системы обеспечивают хорошую защиту от инфекций, но они также представляют риск. Если порог срабатывания слишком мал, то могут последовать воспалительные заболевания.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011
Иммунная система. Заражение организма человека патогенными микроорганизмами (бактерии, вирусы, паразиты и грибки триггеры) и иммунный ответ: врожденный иммунитет останавливает инфекцию, на втором этапе адаптивный иммунитет очищает организм.

Компоненты иммунной системы были определены шаг за шагом в течение 20-го века. Благодаря серии открытий удостоенных Нобелевской премии, мы знаем, например, как построены антитела и как Т-клетки распознают чужаков. Однако до работы Бойтлера, Гофмана и Штейнмана, механизмы запуска активации врожденного иммунитета и посреднические связи между врожденным и адаптивным иммунитетом оставались неизведанными.

Обнаружение датчиков врожденного иммунитета

Жюль Гофман сделал свое пионерское открытие в 1996 году, когда он и его коллеги исследовали, как плодовые мушки борются с инфекциями. Они имели доступ к мухам с мутациями и проводили над ними генные исследования, в которых установили так называемый «звонок гена» отвечающий за активацию защиты организма от патогенных микроорганизмов.

Брюс Бойтлер открыл рецептор, связывающийся с бактериальными липополисахаридами (ЛПС), вызывающими септический шок, опасный для жизни из-за чрезмерной стимуляции иммунной системы. Благодаря этим исследованиям были обнаружены датчики активации врожденного иммунитета при встрече с патогенными микроорганизмами.

Открытия Гофмана и Бойтлера вызвали взрыв исследований врожденного иммунитета. Около десятка различных TLR-рецепторов выявлено на сегодняшний день у людей, которые играют одну из ключевых ролей во врожденном иммунитете.

Новый тип клеток, управляющий адаптивным иммунитетом

Ральф Штейнман обнаружил в 1973 году новый тип клеток, который он назвал дендритные клетки. Он предположил, что дендроциты могли бы играть важную роль в иммунной системе, и приступил к проверке дендритных клеток на предмет их воздействия на активацию Т-клетки (тип клеток, который играет ключевую роль в адаптивном иммунитете и развивается в иммунологической памяти против многих различных веществ). В экспериментах он показал, что наличие дендритных клеток приводит к ярким ответам Т-клеток на враждебные вещества. Эти выводы были первоначально встречены со скептицизмом, но последующие работы Штейнмана показали, что дендритные клетки имеют уникальный потенциал для активизации Т-клеток.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2011
Слева - врожденный иммунитет, справа - адаптивный иммунитет. Активизация иммунитета и разрушение враждебных микроорганизмов с образованием антител и клеток-киллеров.

Дальнейшие исследования по Штейнману и другие исследования ученых продолжили заниматься рассмотрением вопроса о том, как адаптивная иммунная система решает вопрос активации при возникновении опасных микроорганизмов и веществ. Сигналы, возникающие от врожденного иммунного ответа и воспринимаемые дендритными клетками, показали наличие контроля за активацию Т-клеток. Это также дает возможность иммунной системе реагировать на патогенные микроорганизмы, избегая при этом нападение на молекулы собственного эндогенного организма.

От фундаментальных исследований к применению в медицине

Открытия, которые присуждаются лауреатам Нобелевской премии 2011, предоставили новые идеи в активации и регулировании нашей иммунной системы. Они сделали возможным развитие новых методов профилактики и лечения заболеваний, например, улучшились вакцины против инфекций и стимуляторы иммунной системы для борьбы с опухолью. Эти открытия также помогают нам понять, почему иммунная система может нападать на наши собственные ткани, обеспечивая тем самым новые ключевые исследования для лечения воспалительных заболеваний.

О лауреатах Нобелевской премии 2011 в области физиологии и медицины

Брюс Бойтлер родился в 1957 году в Чикаго, США. Он получил степень доктора медицины в Университете Чикаго в 1981 году и работал ученым в Университете Рокфеллера в Нью-Йорке и Университете Техас в Далласе, где он обнаружил сигнальный рецептор LPS. С 2000 года он был профессором генетики и иммунологии в исследовательском институте Скриппса (Scripps Research Institute), Ла-Хойя, США.

Жюль Гофман родился в коммуне Эхтернах, Люксембург в 1941 году. Учился в Страсбургском университете во Франции, где он получил докторскую степень в 1969 году. После докторской подготовки в университете Марбурга, Германия, он вернулся в Страсбург, где возглавил научно-исследовательскую лабораторию с 1974 по 2009 годы. Он также занимал пост директора Института молекулярной клеточной биологии в Страсбурге и в течение 2007-2008 годов занимал пост президента Французской Национальной академии наук.

Ральф Штейнман родился в 1943 году в Монреале, Канада, где он изучал биологию и химию в университете МакГилла (McGill University), умер 30 сентября 2011 года. После изучения медицины в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, Массачусетс, США, он получил степень доктора медицины в 1968 году. Штейнман был связан с Рокфеллеровским университетом в Нью-Йорке с 1970 года и имеет пост профессора иммунологии в этом учреждении с 1988 года, а также является директором своего Центра иммунологии и иммунных заболеваний.

Информация предоставлена – Nobel Foundation.