Нобелевскую премию по медицине присудили за иммунотерапию рака. Нобелевская премия по медицине: за терапию рака Нобелевские лауреаты в медицине
Нобелевская премия в области физиологии или медицины были третьим призовым фондом, который Альфред Нобель упомянул в своей воле, излагая свои пожелания.
Здесь представлены лауреаты с 1901 года по сегодняшний день:
2018: Нобелевская премия по физиологии или медицине 2018 года была присуждена совместно Джеймсу П. Элисон и Тасуку Хондзе «за открытие терапии рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции.»
2017: Джеффри К. Холл, Майкл Росбаш и Майкл У. Янг «за открытие молекулярных механизмов, контролирующих биологические часы».
Нобелевская премия в области медицины присуждается ежегодно на протяжении более чем столетия.
2016: Йошинори Ohsumi для его открытия аутофагии, или «я-есть», — в дрожжевые клетки, показывая, что человеческие клетки также принимают участие в этих странных клеточных процессах, которые также связаны с заболеваниями.
2014: Джон О’Киф, Май-Бритт Мозер и ее муж Эдвард И. Мозер, «за их открытия клеток, составляющих систему позиционирования в мозге.»
2013: Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Südhof, за их работу по выявлению, как клетки контролируют доставку и высвобождение молекул - гормонов, белков и нейромедиаторов.
2012 : сэр Джон Б. Гердон и Синъя Яманака за их новаторскую работу в области стволовых клеток.
2011 : Брюс А. Батлер из США, Жюль А. Хоффманн родился в Люксембурге, и доктор Ральф М. Штейнман, Канады, выиграл приз в $1,5 млн. (10 млн. крон). Стейнман был удостоен половины премии и Батлер и Гофмана разделяет вторая половина.
Нобелевская премия в области медицины 2010-2001
2010 : Роберт г. Эдвардс, «за развитие экстракорпорального оплодотворения.»
2009 : г. Элизабет Блэкберн, Кэрол У. грейдер, Джек У. Шостак, «за открытие того, как хромосомы защищены теломерами и фермента теломеразы.»
2008 : Харальд цур Хаузен «за открытие вирусов папилломы человека, вызывающих рак шейки матки» и Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье, «за открытие вируса иммунодефицита человека.»
2007 : р. Марио Капеччи, сэр Мартин Джон Эванс, Оливер кузницы, «за открытие принципов введения специфических генных модификаций у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток.»
2006 : Андрей Захарович, Крейг К. Мелло, «за открытие РНК-интерференции — подавления экспрессии генов с помощью двухцепочечной РНК.»
2005 : Барри Маршалла, Дж. Робин Уоррен, «за открытие бактерии Хеликобактер пилори и ее роли при гастрите и язвенной болезни».
2004 : Ричард Аксель, Линда Б. бак, «за открытие рецепторов дезодоранта и организацию обонятельной сенсорной системы».
2003 : Павел С. Лотербура, сэр Питер Мэнсфилд, «за их открытия, касающиеся магнитно-резонансной томографии.»
2002 : Сидней Бреннер, Х. Роберт Хорвиц, Джон Э. Sulston, «за их открытия, касающиеся генетической регуляции развития органов и программированной клеточной смерти».
2001 : Х. Леланд Хартвелл, Тим Хант, сэр Пол М., «за открытие ключевых регуляторов клеточного цикла».
Нобелевская премия в области медицины 2000-1991
2000 : Арвид Карлссон, Пол Грингард Эрик р. Кэндел, «за их открытия, касающиеся передачи сигналов в нервной системе».
1999 : Гюнтер Блобель, «за открытие того, что белки имеют внутренние сигналы, регулирующие их транспортом и локализацией в клетке.»
1998 : Роберт Ф. Furchgott, Луи J. Ignarro, Ферид Мурад, «за их открытия, касающиеся окиси азота как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе.»
1997 : Стэнли Б. Prusiner, «за открытие Прионов — нового биологического принципа инфекции.»
1996 : Питер К. Доэрти, Рольфа М. Цинкернагеля, «за их открытия, касающиеся специфичности клеточной опосредованной иммунной защиты».
1995 : Эдвард Б. Льюис, Кристиан Nüsslein-Volhard, Эрик Ф. Wieschaus, «за их открытия, касающиеся генетического контроля раннего эмбрионального развития».
1994 : г. Альфред Гилман, Мартин Rodbell, «за открытие G-белков и роли этих белков в сигнальной трансдукции в клетках.»
1993 : Ричард Дж. Робертс, Филлип А. резкий, «за открытие прерывистой структуры генов.»
1992 : Х. Эдмонд Фишер, Эдвин Кребс г., «за их открытия, касающиеся обратимого белкового фосфорилирования как биологического регуляторного механизма.»
1991 : Неер, Берт Сакман, «за их открытия, касающиеся функций одиночных ионных каналов в клетках.»
Нобелевская премия в области медицины 1990-1981
1990 : Джозеф е. Мюррэй, Э. Donnall Томас, «за их открытия, касающиеся трансплантации органов и клеток при лечении болезней человека.»
1989 : Майкл Бишоп, Харольд Вармус «за открытие клеточного происхождения ретровирусных онкогенов.»
1988 : сэр Джеймс Блэк Гертруда Элион Б., Джордж Х. Хитчинзу, «за открытие важных принципов лекарственной терапии».
1987 : Сусуму Тонегава, «за открытие генетического принципа для выработки антител разнообразии».
1986 : Стэнли Коэн, Рита Леви-Монтальцини, «за открытие факторов роста.»
1985 : Майкл С. Браун, Джозеф л. Гольдштейн, «за их открытия, касающиеся регуляции обмена холестерина.»
1984 : его niels К. Jerne, Ж. Ж. Ф. Келер, Сезар Мильштейн, «за теории, касающиеся специфичности в развитии и контроле иммунной системы и открытие принципа производства моноклональных антител.»
1983 : Барбара Макклинток, «за открытие мобильных генетических элементов».
1982 : К. Суне Бергстрем, Бенгт Самуэльсон И., Джоном р. Вейном, «за их открытия, касающиеся простагландинов и родственных биологически активных веществ».
1981 : Роджер У. Сперри «за открытия, касающиеся функциональной специализации полушарий головного мозга» и Дэвид Х. Хьюбел и Торстен Н. Визел, «за их открытия, касающиеся обработки информации в зрительной системе».
Нобелевская премия в области медицины 1980-1971
1980 : Benacerraf, Жан Dausset, Джордж Д. Снелл, «за их открытия, касающиеся генетически детерминированных структур на клеточной поверхности, регулирующих иммунологические реакции.»
1979 : Аллан М. Кормак, Годфри Хаунсфилд Н., «за развитие компьютерной томографии.»
1978: Вернер Арбер, Даниел Натанса, Гамильтон О. Смит, «за открытие ферментов рестрикции и их применение к задачам молекулярной генетики.»
1977 : Роджер Гийемина и Эндрю в. Шалли, «за их открытия, касающиеся пептид выработку гормонов мозга», и Розалин Ялоу «за развитие radioimmunoassays пептидных гормонов.»
1976 : Барухом С. Блумберг, Д. Карлтон Газдусек, «за их открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний».
1975 : Дэвид Балтимор, Ренато Dulbecco, Хоуард Мартин Темин, «за их открытия, касающиеся взаимодействия между опухолевыми вирусами и генетическим материалом клетки».
1974 : Альбер Клод, Кристиан де Дуве, Джорджем Э. Паладе, «за их открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки».
1973 : Карл фон Фриш, Конрад Лоренц, Тинберген Николаас, «за их открытия, касающиеся организации и выявление индивидуального и социального поведения.»
1972 : Джералд М. Эдельман и Родни р. Портер, «за их открытия, касающиеся химической структуры антител.»
1971 : Эрл Сазерленд-младший, «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов.»
Нобелевская премия в области медицины 1970-1961
1970 : сэр Бернард Кац, Ульф фон Ойлер, Джулиус Аксельрод, «за их открытия, касающиеся гуморальных transmittors в нервных окончаниях и механизмы их хранения, выделения и инактивации.»
1969 : Макс Дельбрюк, Альфред Д. Херши, Сальвадор Лурия е., «за их открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов».
1968 : Роберт У. Холли, Хар Гобинд Khorana, У. Маршалл Ниренберг, «для их интерпретации генетического кода и его функции в синтезе белка.»
1967 : Рагнар Гранит, Халдан Keffer Hartline, Джордж Уолд, «за их открытия, связанные с первичными физиологическими и химическими визуальные процессы в глазу».
1966 : Пейтон Роус «на предмет обнаружения опухоли вызывающие вирусы» и Чарльз Брентон Хаггинс, «за открытия, касающиеся гормонального лечения рака предстательной железы.»
1965 : Франсуа Жакоб, Андре Lwoff, Жак моно, «за их открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов.»
1964 : Конрад блох, Федор Линенно, «за их открытия, касающиеся механизмов и регуляции холестерина и жирных кислот метаболизм.»
1963 : сэр Джон Кэрью Эклс, Алан Ллойд Ходжкин, Эндрю Филдинг Хаксли «за открытия, касающиеся ионных механизмов, участвующих в возбуждении и торможении в периферическом и Центральном участках мембраны нервной клетки.»
1962 : Фрэнсис Гарри Комптон крик и Джеймс Дьюи Уотсон, Морис Хью Фредерик Уилкинс, «за их открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и ее значения для передачи информации в живой материи.»
1961 : Георг фон Бекеши, «для его открытия физического механизма возбуждения в улитке.»
Нобелевская премия в области медицины 1960-1951
1960 : сэр Фрэнк МакФарлейн Бернет, Питер Брайан Медавар, «за открытие приобретенной иммунологической толерантности.»
1959 : Северо Очоа, Артур Корнберг, «за открытие механизмов биологического синтеза рибонуклеиновой кислоты и дезоксирибонуклеиновой кислоты.»
1958 : Джордж Уэллс Бидл и Эдвард Татум Лоури, «за открытие того, что гены действуют, регулируя определенные химические события» и Джошуа Ледерберг, «за открытия, касающиеся генетической рекомбинации и организации генетического материала бактерий.»
1957 : Даниэль Бове, «за открытия, касающиеся синтетических соединений, которые ингибируют действие некоторых веществ организма, и особенно их действия на сосудистую систему и скелетные мышцы.»
1956 : Андре Фредерик Cournand, Вернер Форсман, Дикинсоном в. Ричардсом, «за их открытия, касающиеся катетеризации сердца и патологических изменений системы кровообращения.»
1955 : Аксель Хуго Теодор Theorell, «за открытия, касающиеся природы и способа действия окислительных ферментов.»
1954 : Джон Франклин Эндерс, Томас Хакл Уэллер, Фредерик Чапмэн Роббинс, «за открытие способности вирусов полиомиелита раста в культурах различных тканей».
1953 : Ханс Адольф Кребс, «за открытие цикла лимонной кислоты» и Фриц Альберт Lipmann «за открытие кофермента а и его значения для промежуточных метаболизмов.»
1952 : Зельман Абрахам Ваксман, «за открытие стрептомицина, первого антибиотика, эффективного против туберкулеза.»
1951: Макс Тейлер, «за открытия, связанные с желтой лихорадкой и как с ней бороться.»
Нобелевская премия в области медицины 1950-1941
1950 : Эдуард Келвин Кендалл, Тадеуш рейхштейн, Филип Шоуолтер Хенч, «за открытия, касающиеся гормонов коры надпочечников, их структуры и биологических эффектов».
1949 : Уолтер Рудольф Гесс, «за открытие функциональной организации в качестве координатора деятельности внутренних органов» и Антониу Каэтану ди Абреу Фрейри Эгаш Мониш, «за открытие терапевтического значения лейкотомии при некоторых психозах.»
1948 : Пауль Герман Мюллер, «за открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда против нескольких членистоногих.»
1947 : Кори Карл Фердинанд и Герти Тереза Кори, урожденная Radnitz, «за их открытия в ходе каталитического превращения гликогена» и Бернардо Альберто Усайи, «за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы.»
1946 : Герман Джозеф Мюллер, «за открытие производства мутаций посредством рентгеновского облучения.»
1945 : сэр Александр Флеминг, Эрнст Борис цепи, сэр Говард Уолтер Флори «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных заболеваниях».
1944 : Джозеф Блу аш, Герберт Спенсер Гассер, «за их открытия, связанные с высокодифференцированным функциям отдельных нервных волокон.»
1943 : Хенрик Карл Петер дам, Эдуард Аделберт Дуази, «за открытие витамина K» и Эдуард Аделберт Дуази»за открытие химической природы витамина К.»
1942 : нет Нобелевской премии
1941 : нет Нобелевская премия
Нобелевская премия в области медицины 1940-1931
1940 : нет Нобелевской премии
1939 : компания gerhard Domagk, «за открытие антибактериального эффекта prontosil.»
1938 : Корнель Жан Франсуа Хейманс, «за открытие роли синусового и аортального механизмов в регуляции дыхания.»
1937 : Альберт фон Сент-Györgyi Nagyrápolt, «для его открытия в связи с биологических процессов горения, с особым упором на витамин С и катализа фумаровой кислоты.»
1936 : сэр Генри Халлетт Дейл, Отто Леви, «за их открытия, связанные с химической передачей нервных импульсов.»
1935 : Ганс Spemann, «за открытие организатор эффектов в эмбриональном развитии.»
1934 : Джордж Хойт Уипл, Джордж Ричардс Майнот, Уильям Парри Мерфи, «за их открытия, касающиеся лечения печени при анемии.»
1933: Томас Хант Морган, «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности».
1932 : сэр Чарльз Скотт Шеррингтон, Эдгар Дуглас Эдриан, «за открытия, касающиеся функций нейронов.»
1931 : Отто Генрих Варбург, «за открытие природы и способа действия дыхательного фермента.»
Нобелевская премия в области медицины 1930-1921
1930 : Карл Ландштейнер, «за открытие групп крови человека.»
1929 : Кристиан Эйкман, «за открытие antineuritic витамин» и сэр Фредерик Гоулэнд Хопкинс, «за открытие рост-стимулирующих витаминов.»
1928 : Шарль Жюль Анри Николь, «за свою работу над тифом.»
1927 : Юлиуса Вагнер-Яурегга, «за открытие терапевтического значения прививки малярии в лечении деменции.»
1926 : Йоханнес Андреас гриб Фибигера, «за открытие Spiroptera карциномы.»
1925 : нет Нобелевской премии
1924 : Виллем Эйнтховен, «за открытие механизма электрокардиограммы.»
1923 : Фредерик Грант Бантинг, Джон Джеймс Рикард Маклеод, «за открытие инсулина».
1922 : Арчибальд Вивиен Хилл, «для его открытия, относящиеся к производству тепловой энергии в мышцы» Фриц и Отто Мейергофом, «за открытие фиксированного соотношения между потреблением кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце.»
1921 : нет Нобелевской премии
Нобелевская премия в области медицины 1920-1911
1920 : Шак август Стинберг Крог, «за открытие капиллярного мотор регулирующий механизм.»
1919 : Жюль борде, «за открытия, связанные с иммунитетом».
1918 : нет Нобелевской премии
1917 : нет Нобелевской премии
1916 : нет Нобелевской премии
1915 : нет Нобелевской премии
1914 : Роберт Bárány, «за работу по физиологии и патологии вестибулярного аппарата».
1913 : Шарль Роберт Рише, «в знак признания его работ по анафилаксии.»
1912 : Алексис Каррель, «в признание его работы по сосудистому шву и трансплантации кровеносных сосудов и органов».
1911 : Allvar Гульстранд, «для его работы над диоптрий. глаз.»
Нобелевская премия в области медицины 1910-1901
1910 : Альбрехт Коссель, «в знак признательности за вклад в наши знания о химии клетки сделаны благодаря своей работе на белков, включая нуклеиновые вещества.»
1909 : Эмиль Теодор Кохер, «за труды по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы».
1908: Илья Ильич Мечников, Пауль Эрлих, «в знак признания их работ по иммунитету.»
1907 : Шарль Луи Альфонс Laveran, «в признание его работ о роли простейших в возникновении заболеваний».
1906 : Камилло Гольджи, Сантьяго Рамон-и-Кахаль «в знак признания их работы по структуре нервной системы».
1905: Роберт Кох, «за его исследования и открытия в связи с туберкулезом».
1904: Иван Петрович Павлов, «в знак признания его работ по физиологии пищеварения, благодаря которой знание о жизненно важных аспектов этого вопроса был преобразован и расширен.»
1903 : Нильс риберг финсен, «в знак признания его вклада в лечение заболеваний, особенно обыкновенной волчанки, концентрированными световое излучение, благодаря которому он открыл новые возможности для медицинской науки.»
1902 : Рональд Росс, «за работу по малярии, в которой он показал, каким образом он поступает в организм и тем самым заложил фундамент для успешных исследований этого заболевания и методов борьбы с ним.»
1901 : Эмиль Адольф фон Беринг «за работу по сывороточной терапии, особенно ее применение против дифтерии, которыми он открыл новый путь в области медицинской науки и тем самым отдали в руки врача победоносное оружие против болезни и смерти.»
В 2016 году Нобелевский комитет присудил премию по физиологии и медицине японскому ученому Ёсинори Осуми за открытие аутофагии и расшифровку ее молекулярного механизма. Аутофагия - процесс переработки отработавших органелл и белковых комплексов, он важен не только для экономного ведения клеточного хозяйства, но и для обновления клеточной структуры. Расшифровка биохимии этого процесса и его генетической основы предполагает возможность контроля и управления всем процессом и его отдельными стадиями. И это дает исследователям очевидные фундаментальные и прикладные перспективы.
Наука несется вперед такими невероятными темпами, что неспециалист не успевает осознать важность открытия, а за него уже присуждается Нобелевская премия. В 80-х годах прошлого века в учебниках биологии в разделе о строении клетки можно было среди прочих органелл узнать о лизосомах - мембранных пузырьках, заполненных внутри ферментами. Эти ферменты нацелены на расщепление различных крупных биологических молекул на более мелкие блоки (нужно отметить, что тогда наша учительница по биологии еще не знала, зачем нужны лизосомы). Их открыл Кристиан де Дюв , за что в 1974 году ему была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.
Кристиан де Дюв с коллегами отделял лизосомы и пероксисомы от других клеточных органелл с помощью нового тогда метода - центрифугирования , позволяющего рассортировать частицы по массе. Лизосомы теперь широко используются в медицине. Например, на их свойствах основана адресная доставка лекарств к поврежденным клеткам и тканям: молекулярный препарат помещают внутрь лизосомы за счет разницы в кислотности внутри и снаружи нее, а затем лизосома, снабженная специфическими метками, отправляется в пораженные ткани.
Лизосомы по роду своей деятельности неразборчивы - они дробят на составные части любые молекулы и молекулярные комплексы. Более узкие «специалисты» - протеасомы , которые нацелены только на расщепление белков (см.: , «Элементы», 05.11.2010). Их роль в клеточном хозяйстве трудно переоценить: они следят за отслужившими свой срок ферментами и уничтожают их по мере необходимости. Этот срок, как мы знаем, определен весьма точно - ровно столько времени, сколько клетка выполняет конкретную задачу. Если бы ферменты не уничтожались по ее выполнении, то идущий синтез трудно было бы остановить вовремя.
Протеасомы имеются во всех без исключения клетках, даже в тех, где нет лизосом. Роль протеасом и биохимический механизм их работы был исследован Аароном Чехановером , Аврамом Гершко и Ирвином Роузом в конце 1970-х - начале 1980-х годов. Они открыли, что протеасомы узнают и уничтожают те белки, которые помечены белком убиквитином . Реакция связывания с убиквитином идет с затратами АТФ . В 2004 году эти трое ученых получили Нобелевскую премию по химии за исследования убиквитин-зависимой деградации белков. В 2010 году, просматривая школьную программу для одаренных английских детей, я усмотрела на картинке строения клетки ряд черных точек, которые были помечены как протеасомы. Однако школьная учительница в той школе не смогла объяснить ученикам, что это такое и для чего эти загадочные протеасомы нужны. С лизосомами на той картинке уже никаких вопросов не возникло.
Еще в начале исследования лизосом было замечено, что внутри некоторых из них заключены части клеточных органелл. Значит, в лизосомах разбираются на части не только крупные молекулы, но и части самой клетки. Процесс переваривания собственных клеточных структур получил название аутофагия - то есть «поедание самого себя». Как в лизосому, содержащую гидролазы, попадают части клеточных органелл? Этим вопросом еще в 80-е годы начал заниматься , изучавший устройство и функции лизосом и аутофагосом в клетках млекопитающих. Он со своими коллегами показал, что в клетках в массе появляются аутофагосомы, если их выращивать на малопитательной среде. В связи с этим появилась гипотеза, что аутофагосомы формируются, когда необходим резервный источник питания - белки и жиры, входящие в состав лишних органелл. Как формируются эти аутофагосомы, нужны ли они в качестве источника дополнительного питания или для иных клеточных целей, как их находят лизосомы для переваривания? Все эти вопросы в начале 90-х годов не имели ответов.
Взявшись за самостоятельные исследования, Осуми сфокусировал усилия на изучении аутофагосом дрожжей. Он рассудил, что аутофагия должна быть консервативным клеточным механизмом, следовательно, ее удобнее изучать на простых (относительно) и удобных лабораторных объектах.
У дрожжей аутофагосомы находятся внутри вакуолей, а затем там распадаются. Их утилизацией занимаются различные ферменты-протеиназы . Если в клетке протеиназы дефектные, то аутофагосомы накапливаются внутри вакуолей и не растворяются. Осуми воспользовался этим свойством для получения культуры дрожжей с повышенным числом аутофагосом. Он выращивал культуры дрожжей на бедных средах - в этом случае аутофагосомы появляются в изобилии, доставляя голодающей клетке пищевой резерв. Но в его культурах использовались мутантные клетки с неработающими протеиназами. Так что в результате клетки быстро накапливали в вакуолях массу аутофагосом.
Аутофагосомы, как следовало из его наблюдений, окружены однослойными мембранами, внутри которых может находиться самые разнообразное содержимое: рибосомы, митохондрии, гранулы липидов и гликогена. Добавляя или убирая ингибиторы протеаз в культуры немутантных клеток, можно добиться увеличения или уменьшения числа аутофагосом. Так что в этих экспериментах было продемонстрировано, что эти клеточные тельца перевариваются с помощью ферментов-протеиназ.
Очень быстро, всего за год, используя метод случайного мутирования, Осуми выявил 13–15 генов (APG1–15) и соответствующих белковых продуктов, участвующих в образовании аутофагосом (M. Tsukada, Y. Ohsumi, 1993. Isolation and characterization of autophagy-defective mutants of Saccharomyces cerevisiae ). Среди колоний клеток с дефектной протеиназной активностью он под микроскопом отбирал такие, в которых не было аутофагосом. Затем, культивируя их по отдельности, выяснял, какие гены у них испорчены. Еще пять лет понадобилось его группе, чтобы расшифровать в первом приближении молекулярный механизм работы этих генов.
Удалось выяснить, как устроен этот каскад, в каком порядке и как эти белки друг с другом связываются, чтобы в результате получилась аутофагосома. К 2000 году прояснилась картина формирования мембраны вокруг испорченных органелл, подлежащих переработке. Одинарная липидная мембрана начинает растягиваться вокруг этих органелл, постепенно окружая их, пока концы мембраны не приблизятся друг к другу и не сольются, образовав двойную мембрану аутофагосомы. Затем этот пузырек транспортируется к лизосоме и сливается с ней.
В процессе образования мембраны участвуют APG-белки, аналоги которых Ёсинори Осуми с коллегами обнаружили и у млекопитающих.
Благодаря работам Осуми мы увидели весь процесс аутофагии в динамике. Стартовой точкой исследований Осуми был простой факт присутствия в клетках загадочных мелких телец. Теперь исследователи получили возможность, пусть и гипотетическую, управлять всем процессом аутофагии.
Аутофагия необходима для нормальной жизнедеятельности клетки, так как клетка должна уметь не только обновлять свое биохимическое и архитектурное хозяйство, но и утилизировать ненужное. В клетке тысячи износившихся рибосом и митохондрий, мембранных белков, отработанных молекулярных комплексов - всех их нужно экономно переработать и снова пустить в оборот. Это своего рода клеточный ресайклинг. Этот процесс не только обеспечивает известную экономию, но и предотвращает быстрое старение клетки. Нарушение клеточной аутофагии у человека приводит к развитию болезни Паркинсона, диабета II типа, раковых заболеваний и некоторых нарушений, свойственных пожилому возрасту. Управление процессом клеточной аутофагии, очевидно, имеет огромные перспективы, как в фундаментальном, так и в прикладном отношении.
Шведская королевская академия объявила первых лауреатов Нобелевских премий этого года. Премию по физиологии и медицине получили Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё. Согласно формулировке Нобелевского комитета, премия присуждена за «открытие противораковой терапии методом подавления негативной иммунной регуляции».
Открытия, легшие в основу этой научной работы, были сделаны еще в 1990-х годах. Джеймс Эллисон, работавший в Калифорнии, исследовал важный компонент иммунной системы - белок, который, подобно тормозу, сдерживает механизм иммунного ответа. Если освободить клетки иммунной системы от этого тормоза, организм будут гораздо активнее распознавать и уничтожать опухолевые клетки. Японский иммунолог Тасуку Хондзё открыл другой компонент этой регуляторной системы, действующий по несколько иному механизму. В 2010-х годах открытия иммунологов легли в основу эффективной терапии онкологических заболеваний.
Иммунная система человека вынуждена поддерживать баланс: она распознает и атакует все чужеродные для организма белки, однако не трогает собственные клетки тела. Этот баланс особенно тонок в случае раковых клеток: генетически они не отличаются от здоровых клеток тела. Функция белка CTLA4, c которым работал Джеймс Эллисон, состоит в том, чтобы служить контрольной точкой иммунного ответа и не позволять иммунной системе атаковать собственные белки. Белок PD1, предмет научных интересов Тасуку Хондзё - компонент системы «программируемой клеточной смерти». Его функции также состоять в том, чтобы не допустить аутоиммунной реакции, но действует он иным путем: запускает или контролирует механизм клеточной смерти Т-лимфоцитов.
Иммунотерапия рака - одно из самых перспективных направлений современной онкологии. Оно основано на том, чтобы подтолкнуть иммунную систему пациента к распознаванию и уничтожению клеток злокачественных опухолей. Научные открытия нобелевских лауреатов этого года легли в основу высокоэффективных противоопухолевых препаратов, уже одобренных к применению. В частности, препарат «Кейтруда» атакует белок PD1, рецептор запрограммированной клеточной гибели. Препарат одобрен к применению в 2014 году и применяется для лечения немелкоклеточного рака легких и меланомы. Другой препарат, «Ипилимумаб», атакует белок CTLA4 - тот самый «тормоз» иммунной системы - и тем самым активирует ее. Это средство применяется у пациентов с раком легкого или простаты на поздних стадиях, и больше чем в половине случаев позволяет остановить дальнейший рост опухоли.
Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё стали 109-м и 110-м лауреатами Нобелевской премии по медицине, которая присуждается с 1901 года. Среди лауреатов прежних лет двое российских ученых: Иван Павлов (1904) и Илья Мечников (1908). Интересно, что Илья Мечников получил свою премию с формулировкой «За труды по иммунитету», то есть за достижения в той же области биологической науки, что и лауреаты 2018 года.
За последние годы мы уже почти разучились понимать, за что получают Нобелевскую премию по медицине. Так сложны и непостижимы для обычного ума исследования лауреатов, так витиеваты формулировки, объясняющие причины её присуждения. На первый взгляд, здесь похожая ситуация. Как нам понять, что означает «подавление негативного иммунного регулирования»? Но на самом деле все гораздо проще, и мы вам это докажем.
Во-первых, результаты исследований лауреатов уже внедрены в медицину: благодаря им создан новый класс средств для лечения рака. И многим больным они уже спасли жизнь или существенно продлили её. Препарат ипилимумаб, сделанный благодаря исследованиям Джеймса Эллисона, был официально зарегистрирован в США Управлением по пищевым продуктам и лекарствам в 2011 году. Сейчас подобных лекарств уже несколько. Все они воздействуют на ключевые звенья взаимодействия злокачественных клеток с нашей иммунной системой. Рак — великий обманщик и умеет вводить в заблуждение наш иммунитет. А эти препараты помогают ему восстановить свою работоспособность.
Тайное становится явным
Вот что рассказывает о новом направлении в лечении рака и о новых препаратах, появившихся благодаря нобелевским лауреатам, врач-онколог, доктор медицинских наук, профессор, заведующий научной лабораторией химиопрофилактики рака и онкофармакологии Национального медицинского исследовательского центра онкологии им. Н. Н. Петрова Владимир Беспалов :
— Свои исследования нобелевские лауреаты проводят с восьмидесятых годов, и благодаря им потом было создано новое направление в лечении рака: иммунотерапия с помощью моноклональных антител. В 2014 г. оно было признано самым перспективным в онкологии. Благодаря исследованиям Дж. Эллисона и Т. Хондзё созданы несколько новых эффективных препаратов для лечения рака. Это высокоточные средства направленные на особые мишени, играющие ключевую роль в развитии злокачественных клеток. Например, препараты ниволумаб и пембролизумаб блокируют взаимодействие особых белков PD-L-1 и PD-1 с их рецепторами. Эти белки, вырабатываемые злокачественными клетками, помогают им «прятаться» от иммунной системы. В результате клетки опухоли становятся как бы невидимыми для нашей иммунной системы и она не может им противостоять. Новые лекарства снова делают их видимыми, и благодаря этому иммунитет начинает уничтожать опухоль. Первым лекарством, созданным благодаря нобелевским лауреатам, был ипилимумаб. Его использовали для лечения метастатической меланомы, но у него были серьезные побочные эффекты. Препараты нового поколения безопаснее, ими лечат не только меланому, но ещё немелкоклеточный рак легкого, рак мочевого пузыря и другие злокачественные опухоли. Сегодня подобных препаратов уже несколько, и они продолжают активно исследоваться. Сейчас проходят их испытания при некоторых других видах рака, и, возможно, спектр их применения будет шире. Такие препараты зарегистрированы в России, но, к сожалению, они очень дороги. Однократный курс введения стоит более миллиона рублей, и их нужно потом повторять. Но они эффективнее химиотерапии. Например, до четверти больных с далеко зашедшей меланомой полностью излечиваются. Такого результата нельзя добиться никакими другими препаратами.
Моноклоны
Все эти лекарства представляют собой моноклональные антитела, абсолютно аналогичные человеческим. Только делает их не наша иммунная система. Препараты получают с помощью генно-инженерных технологий. Как и обычные антитела, они блокируют антигены. В роли последних выступают активные регуляторные молекулы. Например, первый препарат ипилимумаб блокировал регуляторную молекулу CTLA-4, играющую важнейшую роль в защите раковых клеток от иммунной системы. Именно этот механизм и открыл один из нынешних лауреатов Дж.Элиссон.
Моноклональные антитела — это мейнстрим в современной медицине. На их основе создают много новых препаратов от тяжелейших болезней. Например, недавно появились такие препараты для лечения повышенного холестерина. Они специфически связываются с регуляторными белками, регулирующими синтез холестерина в печени. Выключая их, они эффективно тормозят его производство, и холестерин снижается. Причем они действуют именно на синтез вредного холестерина (ЛПНП), не влияя на выработку полезного (ЛПВП). Это очень дорогие препараты, но цена на них быстро и резко снижается из-за того, что они используются все чаще. Так было раньше со статинами. Поэтому со временем они (и новые средства от рака, надеемся, тоже) будут более доступными.
Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2018 году стали Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзё за разработки в области терапии рака путем активации иммунного ответа. Прямая трансляция объявления победителя ведется на сайте Нобелевского комитета. Подробнее о заслугах ученых можно узнать в пресс-релизе Нобелевского комитета.
Ученые разработали принципиально новый подход к терапии рака, отличный от существовавших ранее радиотерапии и химиотерапии, который известен как «ингибирование чекпойнтов» клеток иммунитета (немного об этом механизме можно прочитать в нашем , посвященном иммунотерапии). Их исследования посвящены тому, как устранить подавление активности клеток иммунной системы со стороны раковых клеток. Японский иммунолог Тасуку Хондзё (Tasuku Honjo) из университета Киото открыл рецептор PD-1 (Programmed Cell Death Protein-1) на поверхности лимфоцитов, активация которого приводит к подавлению их активности. Его американский коллега Джеймс Эллисон (James Allison) из Андерсоновского ракового центра университета Техаса впервые показал,что антитело, блокирующее ингибиторный комплекс CTLA-4 на поверхности Т-лимфоцитов, введенное в организм животных с опухолью, приводит к активации противоопухолевого ответа и уменьшению опухоли.
Исследования этих двух иммунологов привели к появлению нового класса противораковых препаратов на базе антител, связывающихся с белками на поверхности лимфоцитов, либо раковых клеток. Первый такой препарат, ипилимумаб - антитело, блокирующее CTLA-4, был одобрен в 2011 году для лечения меланомы. Антитело против PD-1, Ниволумаб, было одобрено в 2014 году против меланомы, рака легкого, почки и некоторых других типов рака.
«Раковые клетки, с одной стороны, отличаются от наших собственных, с другой стороны, являются ими. Клетки нашей иммунной системы эту раковую клетку узнают, но не убивают, - пояснил N+1 профессор Сколковского института наук и технологий и университета Ратгерса Константин Северинов. - Авторы в числе прочего открыли белок PD-1: если убрать этот белок, то иммунные клетки начинают узнавать раковые клетки и могут их убить. На этом основана терапия рака, которая сейчас широко используется даже в России. Такие препараты, ингибирующие PD-1, стали существенным компонентом современного арсенала борьбы с раком. Он очень важный, без него было бы гораздо хуже. Эти люди действительно подарили нам новый способ контроля над раком - люди живут, потому что есть вот такие терапии».
Онколог Михаил Масчан, заместитель директора Центра детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Димы Рогачева, говорит, что иммуннотерапия стала революцией в области лечения рака.
«В клинической онкологии это одно из крупнейших событий в истории. Мы сейчас только начинаем пожинать плоды, которые принесла разработка этого типа терапии, но то, что она перевернула ситуацию в онкологии, стало ясно еще около десяти лет назад - когда появились первые клинические результаты применения лекарств, созданных на основе этих идей», - сказал Масчан в беседе с N+1
.
По его словам, с помощью комбинации чекпойнт-ингибиторов долгосрочная выживаемость, то есть фактически выздоровление, может быть достигнута у 30-40 процентов пациентов с некоторыми видами опухолей, в частности, меланомой и раком легкого. Он отметил, что в ближайшем будущем появятся новые разработки, основанные на этом подходе.
«Это самое начало пути, но уже есть много видов опухолей - и рак легкого и меланома, и ряд других, при которых терапия показала эффективность, но еще больше - при которых она только исследуется, исследуются ее комбинации с обычными видами терапии. Это самое начало, и очень многообещающее начало. Число людей, которые выжили благодаря этой терапии, уже сейчас измеряется десятками тысяч», - сказал Масчан.
Каждый год в преддверие объявления лауреатов аналитики пытаются угадать, кому будет вручена премия. В этом году агентство Clarivate Analytics, которое традиционно делает прогнозы на основании цитируемости научных работ, включило в «Нобелевский список» Наполеоне Феррара, который открыл ключевой фактор формирования кровеносных сосудов, Минору Канехиса, который создал базу данных KEGG, и Саломона Снайдера, который занимался рецепторами для ключевых регуляторных молекул в нервной системе. Интересно, что Джеймса Эллисона агентство указало в качестве возможного лауреата Нобелевской премии в 2016 году, то есть в его отношении прогноз сбылся довольно скоро. Кого агентство прочит в лауреаты по остальным нобелевским дисциплинам - физике, химии и экономике, можно узнать из нашего блога . По литературе в этом году премию вручать .
Дарья Спасская
