روز دوشنبه 12 مهرماه 1400 جایزه نوبل علوم پزشکی به دو دانشمند به دلیل کشفیاتی در مورد نحوه‌ی درک بدن انسان از دما و لامسه تعلق گرفت. این کشفیات روزنه‌ای برای دستیابی به روش‌های جدید درمان دردهای مزمن و بیماری‌های قلبی خواهد بود که وابست گی به داروهای مسکن قوی را کاهش می‌دهد…

آکادمی نوبل روز دوشنبه ۴ اکتبر (۱۲ مهر) جایزه نوبل پزشکی سال ۲۰۲۱ خود را به طور مشترک به دیوید جولیوس (David Julius) و آردم پاتاپوتیان (Ardem Patapoutian)، دو پژوهشگر فعال در زمینه گیرنده‌های سلولی مرتبط با دما و لامسه، اهدا کرد.

بنابر اعلام آکادمی نوبل، پژوهش‌های این دو دانشمند توانسته توضیح دهد که چگونه گرما، سرما و لمس می‌توانند بخش‌هایی سلولی را در دستگاه عصبی ما تحریک و فعال کنند. کمیته نوبل گفت کشف این دو دانشمند تحولی بزرگ برای اینکه “بفهمیم چگونه گرما، سرما و نیروهای مکانیکی باعث ایجاد جریان الکتریکی در اعصاب می‌شوند  بوده‌است و به ما این امکان را می‌دهند که دنیای اطراف را درک کنیم و خود را با آن تطبیق دهیم.”

به عبارت دیگر این دو دانشمند دریافتند چگونه عوامل فیزیکی مثل لمس، گرما، فشار و درد تبدیل به جریان الکتریکی در پایانه‌ها و سپس در رشته‌های عصبی می‌شوند و یه این ترتیب دستگاه عصبی ما این عوامل را درک و شناسایی می‌کند.

• درک مشکل…

این سوال که چگونه جهان فیزیکی را به واسطه احساس جسمانی درک می‌کنیم، فکر بشر را برای مدت‌های طولانی به خود مشغول کرده است. طی نیمه نخست قرن بیستم مشخص شد که دما و فشار، انواع متفاوت عصب‌ها را در پوست فعال می‌کنند. با وجود این، شناسایی مبدل‌های مولکولی که مسئول تشخیص گرما، سرما و لامسه و تبدیل آنها به تکانه‌های عصبی در سیستم عصبی حسی هستند، تا زمان ارائه اکتشافات جایزه نوبل امسال، یک راز باقی ماند.

• بیوگرافی…

دیوید جولیوس، ۶۵ ساله متولد نیویورک، فیزیولوژیست آمریکایی و استاد دانشگاه کالیفرنیا است که به طور ویژه روی مکانیسم‌های مولکولی لامسه و احساس مرتبط با درد کار می‌کند. او پیشتر جایزه «بریکترو در علوم زیستی» سال ۲۰۲۰ را به خود اختصاص داده بود.

• کشف مهم…

وی از یک ترکیب موسوم به “کپسایسین” (capsaicin) استفاده کرد. این ترکیب در فلفل‌های چیلی موجود است که حس سوزش را القا می‌کنند. جولیوس از این ترکیب استفاده کرد تا یک حسگر طبیعی در پایانه‌های عصب پوست شناسایی کند که نسبت به گرما واکنش نشان می‌دهند.

او دریافت که نوع خاصی از گیرنده‌های عصبی به این مولکول واکنش نشان می‌دهند. بررسی‌های بیشتر نشان داد که این گیرنده به گرما هم واکنش نشان می‌دهد و اگر گرما شدید باشد باعث احساس درد می‌شود، همان چیزی که باعث می‌شود با لمس یک شی داغ بلافاصله دستمان را به دلیل احساس سوزش دردناک از آن دور کنیم.

جولیوس از یک DNA مکمل نورون‌های حسی استفاده کرد تا ژنی را جستجو کند که می‌تواند حساسیت کپسایسین را به سلول‌هایی که واکنش ندارند، انتقال دهد. در این پژوهش، یک DNA مکمل شناسایی شد که یک کانال یونی جدید موسوم به TRPV1 را رمزگذاری می‌کند. نکته مهم این است که  TRPV1 به واسطه دما فعال می‌شود. بعد از آن مجموعه‌ای از گیرنده‌های گرما شناسایی شدند و پروفسور جولیوس و پروفسور پاتاپوتیان حتی گیرنده‌‌ی TRPM8 را شناسایی کردند که سرما را حس می‌کند. چندین گیرنده دیگر نیز متعاقبا شناسایی شدند که اطلاعات حرارتی را به “سامانه حسی- پیکری” (Somatosensory system)  منتقل می‌کنند.

• بیوگرافی…

آردم پاتاپوتیان ۵۴ ساله نیز بیولوژیست مولکولی لبنانی- آمریکایی و ارمنی‌تبار است. وی از مادر و پدری ارمنی در لبنان در سال ۱۹۶۷ متولد شد و در جوانی به لوس‌آنجلس رفت و در مؤسسه پژوهشی بزرگ «اسکریپس» در کالیفرنیای ایالات متحده مشغول به کار بر روی گیرنده‌های حسی و دمایی بدن است. غالبا از موسسه اسکریپس با عنوان «مؤثرترین مؤسسه تحقیقاتی جهان» یاد می‌شود.

• کشف مهم…

وی نیز از سلول‌های حساس به فشار برای کشف گروه جدیدی از حسگرها استفاده کرد که نسبت به تحریک مکانیکی پوست و اندام‌های داخلی واکنش نشان می‌دهند.

به مرور روشن‌تر شد که این گیرنده‌های لمس و گرما نقش مهم‌تر و وسیع‌تری در کارکرد بدن و همینطور در بیماری‌ها دارند، مثلا اولین گیرنده‌ی گرما که شناسایی شد و به آن TRPV1 می‌گویند در درک دردهای مزمن و تنظیم دمای اعضای درونی نقش دارد و نخستین گیرنده فشار که شناسایی شد و به آن PIEZ02  می‌گویند، در اعمال مختلفی مثل ادرار کردن و تنظیم فشار خون نقش دارد.

PIEZ02  نمایانگر یک گروه کاملا جدید از کانال‌های یونی است که به عنوان حسگرهای مکانیکی عمل می‌کنند. همچنین پاتاپوتیان نشان داد که PIEZ02، مبدل مکانیکی اصلی در عصب‌های پیکری است و برای درک ما در مورد لامسه، مهم به شمار می‌رود. او در بررسی‌های خود، نقش مرکزی PIEZ01 و PIEZ02 را در بسیاری از عملکردهای فیزیولوژیکی نشان داد.

هرچند جایزه نوبل پزشکی و فیزیولوژی معمولا به یافته‌های بنیادین در علوم تعلق می‌گیرد که نتیجه‌بخش بودنشان پس از سال‌های طولانی به اثبات رسیده‌ است. با این حال برخی مواقع تاثیرات عملی دستاوردها نیز در اعطای جوایز موثر بوده‌است و به همین علت بسیاری تصور می‌کردند جایزه نوبل امسال ممکن است به دانشمندان فعال در زمینه مبارزه با ویروس کرونا و واکسن‌های آن داده شود. امری که سرانجام محقق نشد.

به نظر شما چرا علیرغم انتظار  مردم دنیا، نوبل پزشکی امسال به سازندگان واکسن کرونا تعلق نگرفت؟

کشف این دو دانشمند باعث گشوده شدن راه برای درمان‌های جدید از جمله تسکین درد شده است. جایزه نوبل امسال معادل ۱/۱ میلیون دلار است که بین این دو دانشمند تقسیم می‌شود.​

با میکرولرن‌ها همراه باشید. اگر دوست دارید درمورد موضوع خاصی برای شما مطالب تهیه کنیم در کامنت‌ها به ما اعلام کنید.