Началась Нобелевская неделя. Названы первые лауреаты — в области медицины и физиологии. Ими стали американские онкологи Уильям Келин младший и Грегг Семенце (William G. Kaelin Jr and Gregg L. Semenza) и британский молекулярный биолог Питер Рэтклифф (Sir Peter J. Ratcliffe). В сообщении Нобелевского комитета отмечено: награды удостоено открытие того, как живые клетки ощущают, что изменился уровень доступного им кислорода и приспосабливаются к этому (for their discoveries of how cells sense and adapt to oxygen availability).

За годы исследований лауреаты поняли, как уровень кислорода влияет на физиологические процессы. Обнаружили молекулярный механизм, который регулирует активность генов в ответ на изменение количества живительного газа. Увидели, что происходит на клеточном уровне, если, как говорится, «кислород перекрыть». Или наоборот, добавить. Растолковали, как организм вообще узнает об этом.

В итоге работы Келина, Семенце и Рэтклиффа продемонстрировали, насколько важны проясненные ими процессы для понимания эмбрионального развития, формирования иммунитета, спортивных достижений, адаптации к высоте. Исследования лауреатов стали основой для разработки новых стратегий лечения ран, анемии, рака, инсульта, инфаркта, инфекционных заболеваний, в результате которых уровень потребления кислорода клетками меняется.

Как выяснилось: при гипоксии — это когда кислорода мало —«просыпаются» определенные гены. В результате их активности в клетках накапливаются особые белки - HIF-1-альфа и ARNT. Они и сигнализируют о гипоксии через посредников - расположенные рядом сегменты ДНК . В ответ в кровь поступает эритропоэтин (ЕРО) - гормон, который контролирует образование эритроцитов — красных кровяных телец, разносящих кислород по органам и тканям. Они начинают интенсивно образовываться.

После того, как уровень кислорода приходит в норму, сигнальные белки распадаются, обеспокоенные гены «засыпают» до новой тревоги.

Лауреаты уверяют, что определять уровень кислорода способны чуть ли не все клетки организма — они словно датчики контролируют концентрацию живительного газа. И отдают соответствующие команды.

Онкологические и некоторые другие заболевания связаны с нарушением «кислородного контроля» - то ли это их причина, то ли следствие. Но попытки вмешаться в процессы реагирования на гипоксию обнадеживают. И сулят разработку новых препаратов, а то и генетических методов лечения.

Кстати, о эритропоэтине. Знакомое слово? Оно стало весьма известным в результате многочисленных допинговых скандалов недавнего времени. Спортсменам кололи гормон ЕРО, чтобы сделать их сильнее, быстрее и выносливее. А за счет чего? Ясно из премированных исследований. Эритропоэтин множит количество эритроцитов и тем самым улучшает снабжение организма кислородом. Неудивительно, что после такой «терапии» спортивные показатели растут.

Кто знает, может быть именно нынешние лауреаты и надоумили мухлевать подобным образом. Не сами, конечно. Косвенно.

Ученые выявили и опасность кровяного допинга. Злоумышленникам следует знать, что чрезмерная концентрация эритропоэтина может нарушить механизм регулирования уровней кислорода - вызывать повышенную активность сигнального белка HIF-1-альфа, в результате которой возрастает риск образования онкологических заболеваний.

Основные исследования ученых относятся к периоду начала 90-х годов прошлого века — начала нынешнего.