Jedes Mal, wenn Sie einatmen, versorgen Sie die Zellen Ihres Körpers mit dem Sauerstoff, den sie benötigen, um Nahrung in Energie umzuwandeln. Wissenschaftler wissen seit langem, dass Zellen erkennen müssen, wie viel Sauerstoff zur Verfügung steht, um ihre Stoffwechselraten anzupassen, damit sie nach einer Verletzung effizient und sicher Kraftstoff verbrennen können, um neues Gewebe aufzubauen, ihre täglichen Aufgaben als Leberzelle oder beispielsweise als Neuron erledigen und behalten können Sie ein Toasty 98, 6 Grad Fahrenheit. Die Mechanismen, die diesem Prozess zugrunde lagen, blieben jedoch im 20. Jahrhundert weitgehend rätselhaft.
Heute hat das Nobel-Komitee seine Saison 2019 mit der Verleihung des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin an drei Wissenschaftler - William G. Kaelin Jr., Peter J. Ratcliffe und Gregg L. Semenza - für ihre Arbeit zur Aufdeckung des molekularen Schalters, der reguliert, begonnen Wie sich Zellen verhalten, wenn der Sauerstoffgehalt sinkt. Ihre Entdeckungen, wie Zellen die Sauerstoffverfügbarkeit wahrnehmen und sich an sie anpassen, deckten nicht nur die grundlegende Maschinerie hinter einem der wichtigsten Prozesse des Lebens auf. Sie ebneten den Weg für vielversprechende neue Medikamente zur Behandlung von Anämie, Krebs und vielen anderen Krankheiten.
In den 90er und 2000er Jahren arbeiteten Kaelin, Ratcliffe und Semenza getrennt daran, die Wirkungen eines sauerstoffempfindlichen Proteins namens HIF auf den durch Hypoxie induzierbaren Faktor zu entschlüsseln. Sie zerrissen das Netzwerk von Molekülen, die das Proteasom, die Müllentsorgung der Zelle, leiten, um HIF unter sauerstoffreichen Bedingungen zu zerstören. Wenn der Sauerstoffgehalt sinkt, steigt der HIF-Wert durch dasselbe System an, wodurch die Produktion eines Hormons angekurbelt wird, das wiederum die Produktion roter Blutkörperchen und Blutgefäße auslöst.
"Diese Art der grundlegenden Entdeckung wirkt sich auf jeden Aspekt des Körpers aus", sagte Randall Johnson, ein Mitglied des diesjährigen Nobelausschusses, bei der Bekanntgabe des Preises am Montag im Karolinska-Institut in Stockholm. "Die Anwendungen werden sehr breit sein."
Ein Medikament, das die von den Gewinnern identifizierten molekularen Signalwege blockiert, wurde in China bereits zur Behandlung von Anämie zugelassen, indem die Aktivität der roten Blutkörperchen des Körpers gesteigert wird. Andere Medikamente, die auf ihre Arbeit angewiesen sind, sind ebenfalls in der Entwicklung, um bestimmte Krebsarten zu behandeln. Tumore haben oft einen niedrigen Sauerstoffgehalt und einige Krebsarten haben Möglichkeiten entwickelt, das HIF-System zu umgehen, um Blutgefäße anzuziehen und ihr schnelles Wachstum zu unterstützen.
Kaelin ist seit 1991 Krebsbiologe am Dana-Farber Cancer Institute in Boston. Im Jahr 2002 wurde er ordentlicher Professor an der Harvard Medical School und seit 1998 Ermittler am Howard Hughes Medical Institute.
Ratcliffe richtete 1990 ein neues Labor für Hypoxiebiologie an der Universität Oxford ein und wurde dort 1996 ordentlicher Professor. Außerdem leitet er die klinische Forschung am Francis Crick Institute in London.
