Нобелевская премия по медицине: чем важно открытие аутофагии — программирования "самоуничтожения" клетки?

Лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2016 году стал профессор Токийского технологического университета Йосинори Осуми - за исследование механизмов аутофагии.

Значимость открытия с точки зрения его практического применения прокомментировал для ZN.UA научный сотрудник Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины, кандидат биологических наук Дмитрий Мордерер:

- Хотя явление аутофагии было известно исследователям еще с 60-х годов XX века, задолго до исследований Йосинори Осуми, именно он сделал первые шаги к изучению молекулярных механизмов этого процесса. Во-первых, обнаружил, что аутофагия происходит также и в клетках дрожжей, которые являются чрезвычайно удобным объектом для генетических исследований. После этого, используя методы мутагенеза, ему удалось идентифицировать гены, которые являются необходимыми для течения аутофагии. С того времени молекулярные механизмы аутофагии начали интенсивно исследоваться, и на сегодня мы имеем достаточно широкие знания о основные этапы этого процесса, а также важные молекулы, которые принимают в нем участие.

Аутофагия имеет фундаментальное значение для жизнедеятельности клеток, поскольку является средством для очистки клетки от поврежденных белков и органелл, а также является источником ресурсов и энергии, которые используются клетками для собственных нужд. Процессы аутофагии часто активируются при стрессовых для клетки условиях, в частности, при голодании или недостатке кислорода. Нарушения аутофагии часто наблюдается при заболеваниях, поэтому исследование этого процесса имеют важный практический аспект. Так, часто наблюдаются нарушения аутофагии при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера. Как известно, эта болезнь, как и много других нейродегенеративных заболеваний, связана с накоплением в нейронах токсичных белковых агрегатов. Терапия, направленная на активацию процессов аутофагии, теоретически может способствовать расщеплению этих агрегатов.

Кроме того, аутофагия часто наблюдается в процессе программированной клеточной смерти - апоптоза, поэтому ее можно использовать для "убийства" вредных для организма клеток, в частности раковых. Однако, с другой стороны, также показано, что аутофагия может быть благоприятным процессом для раковых клеток, поскольку этот процесс повышает их устойчивость к стрессовым условиям и химиотерапии. Поэтому этот вопрос требует подробного изучения.

Отдел функциональной геномики Института молекулярной биологии и генетики НАН Украины давно занимается изучением процессов так называемого мембранного транспорта, к которому относится функционирования аутофагосом и лизосом. В частности, нами были идентифицированы новые компоненты лизосом, которые связывают их со структурами злокачественных раковых клеток, отвечающие за метастазирование. Дальнейшие исследования этих процессов могли бы способствовать разработке новых подходов к лечению злокачественных опухолей, или, по крайней мере, прогнозирования течения болезни. Однако, к сожалению, проведение этих исследований сейчас чрезвычайно затруднено тяжелым финансовым положением, в котором оказался наш институт и вся украинская наука в целом.

Аутофагия (в переводе с древнегреческого - поедать себя) - процесс переваривания клеткой собственных органелл и участков цитоплазмы с помощью лизосом. Автофагия нужна для избавления от старых и поврежденных частей, а также может активизироваться в условиях голодания. Процесс начинается окружением соответствующей органеллы или участки цитоплазмы двойной мембраной, образована автофагосома сливается с лизосомой, где на ее содержание действуют гидролитические ферменты. (Википедия)