Össztudományterületi körkép a természettudomány díjazottjairól
Minden évben izgatottan várjuk, majd elemezzük, hogy melyik területen kik, és miért kaptak Nobel-díjat. Persze minden évben vannak, akik körül valahogy nagyobb felhajtás kerekedik, míg mások eredménye nem kelt nagy hírt, ezért idén ezzel az összefoglalóval szeretném minden érdeklődőnek egyszerre bemutatni azokat az embereket, akiket a tudományos világ ünnepel. Ha másért nem, legalább, ha valaki a társaságotokban ezt a témát veszi elő, ti is véleményt tudjatok alkotni.
Orvosi-élettani Nobel-díj – James P. Allison (US) és Honjo Tasuku (JP)
A legrangosabb orvostudományi kitüntetést idén az amerikai és a japán kutató a rákkutatásban való eredményeikért kapták. De pontosan mit is kutattak? Hivatalos megfogalmazás szerint a negatív immunreguláció gátlására irányuló tumorterápia kifejlesztéséért ítélték nekik az elismerést, ami laikusoknak magyarázatot igényelhet.
Bizonyára mindannyian hallottunk már, legalább a középiskolai biológiaórán, a T-limfocita nevű immunsejtekről, amelyek a testünkbe kerülő baktériumok és vírusok ellen lépnek fel, és védik a szervezetet. Ezeken a sejteken többféle molekula található, köztük olyanok is, amelyek gátló hatást fejtenek ki az immunsejtekre más sejtek molekuláival való találkozáskor. Ezért történhet meg az, hogy a T-sejtek csak az idegen kórokozók sejtjeit támadják meg egészséges szervezetben, a test egészséges sejtjeit békén hagyják, hiszen ekkor gátolva vannak a működésükben. A rákos sejtek is igyekeznek olyan molekulákat magukra építeni, amelyekkel elrejtőzhetnek a T-sejtek elől, mert a gátló mechanizmust kapcsolják be bennük, ami által békében terjedhetnek, kijátszva az immunrendszert.
A kutatók áttörő felfedezése az volt, amikor felfedezték, hogy pontosan melyik molekulák felelősek a T-sejteket gátló hatásért: Allison a CTLA-4 (citotoxikus T-limfocita-asszociált protein 4) Tasuku pedig a PD-1 (programozott halál-1) nevűt írta le, ezzel pedig megindult olyan ellenanyagok kifejlesztése, amelyek ezen molekulák gátló hatását iktatja ki, így a T-sejtek felismerik a rákos sejteket és elpusztítják azokat.
A felismerés jelentőségét az mutatja, hogy már 2011 óta alkalmazzák ezt a módszert a rákos betegek gyógyításában, amihez képest viszonylag korán oda is ítélték a kutatóknak a Nobelt. Bár a terápia mellékhatásokkal jár, még meglehetősen drága, és nem is mindenkinél hatásos, legnagyobb előnye, hogy teljesnek vehető a gyógyulás, és nem alakul ki rezisztencia a hatóanyagra.
Kémiai Nobel-díj – Frances H. Arnold (US), George P. Smith (US), Sir Gregory P. Winter (UK)
A kémiai Nobel-díjazottak a fehérje-kutatásban elért eredményeikért kapták a kitüntetést. Bár kutatásaikat egymástól függetlenül végezték, azok mégis összekapcsolódnak, és egy nagy egészet alkotva hoztak áttörő eredményt.
Arnold volt az első kutató, akinek irányított evolúcióval sikerült enzimeket előállítania. Az enzimek olyan fehérjék a szervezetünkben, amelyek a bennünk lejátszódó kémiai folyamatokat katalizálják, tehát az ő jelenlétükkel a reakciók a lehető leggyorsabban mennek végbe az aktiválási energia csökkentése révén. Enzimek segítik például a szervezetben a zsírok és szénhidrátok lebontását az emésztés során. Arnold irányított evolúciós módszerével olyan új enzimeket tudnak létrehozni, mellyel gyógyszerek gyártását lehet környezetbaráttá tenni, illetve a megújuló üzemanyagok gyártásánál is szerepe van.
Smith a fág-bemutatás módszerének kutatója. A fág baktériumot fertőző vírus, melyet új fehérjék előállítására használtak fel. Így hoztak létre új antitesteket, amelyek semlegesíthetnek toxinokat, szembeszállhatnak autoimmun betegségekkel, és gyógyíthatják az áttétes rákot. Az antitestek, vagy ellenanyagok olyan fehérjék, melyeket az immunrendszer termel, hogy megküzdjön vírusokkal és baktériumokkal. Az ellenanyagok a kórokozók egy adott molekulájának adott „antigén” részéhez kapcsolódnak, és így indul be az immunválasz.
Winter az irányított evolúciót és a fág-bemutatást egy tető alá hozva fejlesztett ki újabb antitesteket, amivel egy új gyógyszerhatóanyagot, az adalimumabot fejlesztették ki, mely 2002 óta segít leküzdeni a reumatoid artritiszt, a pikkelysömört, és bélgyulladásos betegségeket.
Fizikai Nobel-díj – Arthur Ashkin (US), Gérard Mourou (FR), Donna Strickland (CA)
Az idei Nobelt a fizika területén a lézerfizika kutatói kapták, legnagyobb hírértéke azonban annak volt, hogy ebben a férfiasnak számító tudományterületen most, harmadszor díjaztak női kutatót a történelemben.
Arthur Ashkin az optikai csipesz feltalálásáért kapja az elismerést, mely kifejezés olyan precíz eszközt, pontosabban lézernyaláb-ujjakat takar, amellyel úgy lehet megfogni (csapdába ejteni) sejteket, vírusokat és baktériumokat, és mozgatni őket, hogy közben nem teszünk kárt bennük. Ez a felfedezés az élővilág tanulmányozásában és az orvostudományban is hatalmas áttörést hozott.
Mourou és tanítványa, Strickland pedig a legrövidebb és legnagyobb intenzitású lézerimpulzusok létrehozását kutatták, amely az általuk kidolgozott fázismodulált impulzus-erősítésen (Chirped Pulse Amplification, CPA) alapul. Az impulzusokat először időben megnyújtják, ezzel lecsökkentik a csúcsintenzitásukat, majd erősítik, végül pedig közel eredeti hosszukra nyomják össze őket. Az eljárás révén a lézerek teljesítményét növelik, aminek eredményeképpen sokkal precízebben lehet lyukat vágni valamibe, vagy egy adott helyről kivágni valamit lézeres technikával. Nem meglepő módon ezt az eljárást is az orvostudományban, a lézeres szemműtéteknél használják széleskörűen.
Úgy érzem elmondhatjuk, hogy ha mi, természettudós-hallgatók valaha Nobel-díjat szeretnénk a polcunkra helyezni, figyelmünket az orvostudomány felé kell fordítani, hiszen a nem orvostudományi díjakat is az ezen a területen való eredményes felhasználás okán ítélték oda. Ha kíváncsiak vagytok az ünnepélyes díjátadóra, december 10-én rendezik meg, az előző évekhez hasonlóan nagyszabású rendezvény keretében.
