Instytut Karolinska w tym roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny przyznał Davidowi Juliusowi oraz Ardemowi Patapoutianowi. Mimo wcześniejszych spekulacji nagroda nie trafiła w ręce twórców technologii mRNA, która umożliwiła szybkie opracowanie szczepionki przeciw COVID-19. Instytut postanowił uhonorować tych dwóch naukowców za odkrycie receptorów temperatury i dotyku.

Jak podkreślono w uzasadnieniu decyzji, zdolność odczuwania ciepła, zimna oraz dotyku jest absolutnie konieczna dla przetrwania gatunku ludzkiego, gdyż pozwala na interakcje z otaczającym światem. Zdolności te są dla nas tak oczywiste, że zwykle nie zastanawiamy się nad tym, jak dokładnie one funkcjonują. Tegoroczni laureaci postanowili jednak zgłębić to zagadnienie i poświęcić mu wiele lat żmudnej pracy naukowej.

David Julius jest profesorem fizjologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Jest on również laureatem innych licznych nagród i wyróżnień. W swoich badaniach nad receptorami temperatury wykorzystał kapsaicynę, która odpowiada m.in. za ostry smak papryczek chili. Każdy, kto choć raz spróbował tej pikantnej papryki, zauważył zapewne, że powoduje ona charakterystyczne pieczenie. Choć już wcześniej wiadomo było, że kapsaicyna powoduje uczucie bólu, naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić przyczyn takiej reakcji. Drobiazgowe badania prowadzone przez zespół pod kierownictwem prof. Juliusa doprowadziły jednak do zidentyfikowania genu, który uwrażliwiał komórki nerwowe na działanie kapsaicyny. Dalsze eksperymenty pozwoliły na zidentyfikowanie genu, który kodował białko nowo odkrytego kanału jonowego. Podczas badania zdolności białek do reakcji na ciepło Julius zdał sobie sprawę, że odkrył nowe receptory aktywowane przez temperatury, które mogą być odbierane jako ból.

Ardem Patapoutian jest profesorem w kalifornijskim instytucie badawczym Scripps Research Institute. W swojej pracy skupiał się przede wszystkim na funkcjonowaniu receptorów aktywowanych w wyniku nacisku. W pierwszej kolejności zidentyfikował on linię komórkową wytwarzającą impuls elektryczny przy dotknięciu ich pipetą. Przyjęto więc, że receptory aktywowane przez bodźce mechaniczne są kanałami jonowymi. W dalszej kolejności naukowcy wyselekcjonowali 72 geny do dalszej analizy. Badania prowadzone przez Patapoutiana wymagały pojedynczego wyłączania każdego z 72 genów w celu zidentyfikowania tego, który odpowiada za odbieranie nacisku. Finalnie okazało się, że tylko jeden z nich pełni właśnie tę funkcję.

Co ciekawe, zarówno Julius, jak i Patapoutian wykorzystywali w swoich wcześniejszych badaniach inny powszechnie znany związek chemiczny – mentol. Substancja wykorzystywana w kremach, syropach oraz olejkach do inhalacji pozwoliła na odkrycie kolejnego receptora, który jest aktywowany przez chłód.

Tegoroczna Nagroda Nobla pokazuje, jak istotne w świecie nauki są te odkrycia. Zdolność odczuwania temperatury oraz dotyku ma niebagatelne znaczenie nie tylko dla naszych zmysłów i codziennego życia (dzięki nim jesteśmy w stanie ocenić chociażby temperaturę naszej porannej kawy). Naukowcy wskazują, że odkrycie tych receptorów umożliwi dalsze badania nad chorobami zaburzeń czucia, takimi jak np. neuropatia cukrzycowa. Nie ulega także wątpliwości, że odkrycia te będą sprzyjać dalszym pracom prowadzącym do wzrostu naszej wiedzy na temat tego, jak odczuwamy ciepło, zimno i dotyk.

Warto przypomnieć, że w ubiegłych latach Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny została przyznana m.in. za odkrycie wirusa HIV (2008 r.), za odkrycia dotyczące komórek mózgowych odpowiadających za system orientacji w przestrzeni (2014 r.) oraz za odkrycia dotyczące nowej terapii malarii (2015 r.). W 2020 r. Komitet Noblowski wyróżnił trójkę naukowców: Harreya Altera, Michaela Houghtona oraz Charlesa M. Rice’a – za odkrycie wirusa zapalenia wątroby typu C.

Tradycyjnie ceremonia wręczenia Nagród Nobla w dziedzinie medycyny odbędzie się 10 grudnia (w rocznicę śmierci Alfreda Nobla) w Sztokholmie. Ze względu na wciąż trwające ograniczenia pandemiczne tegoroczni laureaci otrzymają medale i honorowe dyplomy we własnych krajach. Dwóch laureatów nagrody w dziedzinie medycyny podzieli się nagrodą pieniężną w wysokości 10 mln koron szwedzkich (ok. 4,5 mln zł).

Ardem Patapoutian urodził się w 1967 r. w Bejrucie w Libanie. Z powodu wojny przeniósł się do Los Angeles w USA. Najpierw uzyskał stopień doktora w kalifornijskim Institute of Technology w Pasadenie, potem został profesorem w Scripps Research Institute w La Jolla w Kalifornii. Od 2014 r. jest badaczem Instytutu Medycznego Howarda Hughesa

David Julius urodził się w 1955 r. w Nowym Jorku w USA. Stopień doktora nauk technicznych uzyskał na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, a staż odbył na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. Jest profesorem na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco. Do Nagrody Nobla typowano go już w 2014 r.