Skip to main content
Publicerad: 2019-10-08 15:33 | Uppdaterad: 2019-10-17 13:30

Nobelpristagarna förklarar livsnödvändig förmåga

© The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

2019 års Nobelpristagare i fysiologi eller medicin har förklarat en livsnödvändig förmåga – hur celler anpassar sig efter tillgången på syre. Upptäckterna har öppnat nya strategier för att bekämpa blodbrist, cancer och flera andra sjukdomar och undersöks nu vidare vid bland annat Karolinska Institutet.

– Det här är ett ganska omfattande forskningsområde på Karolinska Institutet. Nobelpristagarnas upptäckter rör nästan alla som studerar blodkärlsbildning och sjukdomar kopplade till syrebrist, som stroke, hjärtattack och sårläkning. Men de har visat sig ha betydelse även inom andra områden, som i immunsystemet och vid diabetes, där intresset nu växer, säger Randall S Johnson, professor vid institutionen för cellbiologi och ledamot i Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet.

Detta berättar han strax efter att Thomas Perlmann, sekreterare i Nobelförsamlingen och Nobelkommittén vid Karolinska Institutet, har tillkännagivit mottagarna av 2019 års Nobelpris i fysiologi eller medicin inför bänkrader fyllda av journalister i Nobel Forum på KI Campus Solna.

Tre forskare delar årets pris

Missing ALT text.
Nobelpriset i fysiologi eller medicin år 2019 delas lika mellan William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe och Gregg L. Semenza för upptäckter av hur celler känner av och anpassar sig efter syretillgång.

Priset delas i år lika mellan William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe och Gregg L. Semenza för deras upptäckter av hur celler känner av och anpassar sig efter tillgången på syre. Thomas Perlmann berättade att han lyckades nå alla tre pristagarna strax innan presskonferensen.

– De var väldigt glada och lät nöjda över att dela priset med varandra, säger Thomas Perlmann.

De tre forskarna har klarlagt ett molekylärt maskineri som reglerar geners aktivitet som svar på varierande syrenivåer. Regleringen gör det möjligt att för cellerna att anpassa sin metabolism till låga syrenivåer, exempelvis i våra muskler vid hårt fysiskt arbete, när vi befinner oss på hög höjd eller får ett sår som stör blodflödet.

DNA-bindande proteinkomplex

Av central betydelse är ett DNA-bindande proteinkomplex som Gregg Semenza identifierade och gav namnet hypoxia inducible factor, HIF. HIF visade sig bestå av två proteiner som benämns HIF-1a och ARNT.

Genom vidare arbete upptäckte Gregg Semenzas och Sir Peter Ratcliffes forskargrupper att den syrereglerade mekanismen var verksam i flera olika vävnader.

– Det finns åtminstone 300 gener med syrereglerade element i människans genom, som alla regleras av HIF. Effekterna av HIF påverkar nästan alla aspekter av vår fysiologi; som metabolism, fosterutveckling, immunförsvar och andning, säger Randall S Johnson.

Det syrereglerade maskineriets byggstenar klarlagda

Årets tredje pristagare, cancerforskaren William Kaelin Jr, visade att ett protein kallat VHL (Von Hippel Lindau) var inblandad i maskineriet, och i två samtidigt publicerade artiklar presenterade William Kaelin och Peter Ratcliffe 2001 en mekanism för hur syre kan reglera kontakten mellan VHL och HIF-1a. Genom ytterligare forskning, bland annat från Ratcliffe, blev det syrereglerade maskineriets byggstenar klarlagda.

Kortfattat innebär mekanismen att när det är ont om syre bryts proteinet HIF-1a inte ned utan ansamlas i cellen, vilket påverkar gener som reglerar många olika fysiologiska processer.

– Nobelpristagarnas fundamentala upptäckter har ökat vår kunskap om en fysiologisk respons som gör liv möjligt. Upptäckterna har också börjat leda till medicinska tillämpningar, säger Randal S Johnson.

Betydelse vid flera sjukdomstillstånd

Syrereglering har nämligen betydelse vid flera sjukdomstillstånd, som blodbrist, cancer, stroke, hjärtinfarkt, infektion och sårläkning. Det pågår idag arbete för att ta fram nya läkemedel som antingen aktiverar eller blockerar mekanismen, beroende på vilken effekt som eftersöks.

– Ett läkemedel som behandlar blodbrist genom att öka mängden HIF är godkänt i Kina och fler är under utveckling. Det pågår även kliniska prövningar med substanser som ska inhibera HIF för att minska tumörväxt vid vissa former av cancer, säger Randall S Johnson.

Vid Karolinska Institutet studeras syrerespons bland annat i Randal S Johnsons forskargrupp och en grupp ledd av Susanne Schlisio, docent vid institutionen för mikrobiologi tumör- och cellbiologi. Susanne Schlisio arbetade som postdoc hos en av årets Nobelpristagare, William Kaelin, vid Harvard Medical School i Boston.