CERCETARE

Premiul Nobel pentru Chimie 2012: detaliile cercetărilor

Corpul nostru este un sistem cu un reglaj fin al interacţiunilor dintre miliarde de celule. Fiecare celulă are mici receptori care îi permit să să-şi „simtă” mediul, astfel încât să se poată adapta situaţiilor noi. Robert Lefkowitz şi Brian Kobilka au primit în acest an Premiul Nobel pentru Chimie pentru descoperirile remarcabile care au relevat mecanismele interioare de funcţionare ale unei familii importante de astfel de receptori: receptorii cuplaţi cu proteina G.

Mult timp a rămas un mister modul în care celulele îşi pot detecta mediul. Oamenii de ştiinţă cunoşteau faptul că hormonii, cum ar fi adrenalina, au efecte puternice: creşterea tensiunii arteriale şi creşterea ritmului cardiac. Aceştia suspectau faptul că suprafeţele celulare conţineau un anumit tip de recipient pentru hormoni. Modul însă în care erau alcătuiţi aceşti hormoni şi felul în care acţionau au rămas neelucidate aproape întreg secolul 20.

Lefkowitz a început să utilizeze radioactivitatea în 1968 pentru a urmări receptorii celulelor. Acesta a ataşat un izotop de iod la diferiţi hormoni şi, mulţumită radiaţiilor, a reuşit să pună în evidenţă câţiva receptori, printre aceştia numărându-se un receptor pentru adrenalină: receptorul β-adrenergic. Echipa sa de cercetători a extras receptorul din locul său ascuns din peretele celular, reuşind să capete o înţelegere iniţială a modului său de acţiune.

Echipa a făcut următorul mare pas în timpul anilor 1980. Nou recrutatul Kobilka a acceptat provocarea de a izola din giganticul genom uman gena care codifică receptorul β-adrenergic. Abordarea sa creativă i-a permis să atingă acest scop. Atunci când cercetătorii au analizat gena, aceştia au descoperit că receptorul era similar celui din ochi responsabil pentru captarea luminii. Aceştia au înţeles atunci că există o întreagă familie de receptori care seamănă între ei şi care funcţionează în aceeaşi manieră.

În prezent această familie este denumită receptori cuplaţi de proteina G. Aproximativ o mie de gene codează astfel de receptori, de exemplu pentru lumină, miros, adrenalină, histamină, dopamină şi serotonină. Aproximativ jumătate dintre medicamentele existente îşi produc efectul prin intermediul receptorilor cuplaţi cu proteina G.

Studiile realizate de Lefkowitz şi Kobilka sunt esenţiale pentru înţelegerea modului în care funcţionează receptorii cuplaţi cu proteina G. În plus, în 2011, Kobilka a punctat o altă reuşită majoră; împreună cu echipa sa de cercetare a captat o imagine a receptorului β-adrenergic în exact momentul activării acestuia de către un hormon şi al trimiterii unui semnal în celulă. Această imagine este o capodoperă moleculară – rezultat al unor decade de cercetări.

Varianta integrală in ediția tiparită.