Részletesebben az orvosi-élettani Nobel-díjról: Vellai Tibor írása az mta.hu-nak

Az autofágia (görög eredetű szó, jelentése: önemésztés) az eukarióta sejtek szabályozott önlebontó folyamata, amelynek során a citoplazma anyagai (elsősorban makromolekulák és sejtszervecskék) szabályozott módon lizoszómákba (membránnal határolt, savas hidrolázokat tartalmazó vezikulák) kerülnek, ahol aztán enzimatikusan degradálódnak. Az autofág lebontás során keletkező molekuláris építőkövek és felszabaduló energia elsősorban a sejt felépítő folyamataiban hasznosulnak, illetve segítenek a sejt túlélésében tápanyaghiányos körülmények között.

Forrás: nobelprize.org

Az autofágia alapvető szerepet játszik a felesleges és károsodott sejtalkotók eltávolításában, azaz a sejt anyagainak megújításában. Mivel a sejtes károsodások – elsősorban a rosszul feltekeredett, oxidálódott vagy aggregálódott fehérjék – felhalmozódása az öregedési folyamat és számos öregkori patológia kialakulását eredményezi, nem meglepő, hogy az autofágia csökkent működése vagy hiánya összefüggésbe hozható a korai öregedéssel, valamint sokféle öregkori betegség kialakulásával. Ilyen betegségek közé tartoznak például a különböző ráktípusok, számos neurodegeneratív elváltozás (ezek közül a leggyakoribb az Alzheimer-, a Parkinson- és a Huntington-kór), az izomsorvadás (pl. szarkopénia), a 2. típusú cukorbetegség, különböző immundeficienciák, a fibrózis, lipidanyagcsere-zavarok és a mikrobák által okozott intracelluláris fertőzések. Az autofágia esszenciális szerepet játszik továbbá specifikus fehérjék eltávolításában (szelektív autofágia) az egyedfejlődés során, így a differenciációs és regenerációs folyamatok szabályozásában, kivitelezésében. Az autofágia-deficiens mutáns állatok jellemzően az egyedfejlődés korai, embrionális szakaszában pusztulnak el.

Forrás: nobelprize.org

Az autofág folyamatot jellemző mikrométer nagyságú struktúrákat (autofagoszómák és autolizoszómák) már az 1950-es évek közepén felfedezték elektronmikroszkópos vizsgálatokkal. Mivel a folyamat tanulmányozása ilyen viszonylag bonyolult, drága és nagy szakértelmet igénylő vizsgálati módszerhez volt kötve, a folyamat molekuláris háttere és szabályozása több évtizeden keresztül feltáratlan maradt. Az autofágia mechanizmusában szerepet játszó gének és fehérjék megismerése autofágia-deficiens mutáns törzsek izolálását igényelte volna, de nem volt olyan kutató, aki vállalta volna a mutánsszűrést, vagyis több ezer mutagenizált vonal fáradságos elektronmikroszkópos elemzését.

Oszumi Josinori Forrás: www.multivu.com

Áttörést A Nobel-díj Bizottság közleményeOszumi Josinori 1992-ben és 1993-ban publikált eredményei hoztak. Felfedezte, hogy az egysejtű élesztőben az autofágia folyamata fénymikroszkóppal is tanulmányozható, és ez azonnal lehetővé tette számára a szisztematikus genetikai analízist (fénymikroszkóppal relatíve könnyen lehetett a mutagenizált tenyészetekből autofágia-deficiens mutáns sejteket kiválasztani). Hamarosan 15 olyan gént határozott meg, amelyek szükségesek az autofágia folyamatához élesztőben. Ezen autofágia-gének soksejtű ortológjainak (szerkezeti/funkcionális hasonlóságot mutató gének más fajokban) meghatározásával a 2000-es évek elejétől kezdetét vette a folyamat magasabb rendű élőlényekben – így humánban – történő funkcionális vizsgálata és megismerése.

Oszumi jelenleg a Tokyo Institute of Technologyban (Japán) végzi kutatásait.

Vellai Tibor
tanszékvezető egyetemi tanár
Eötvös Loránd Tudományegyetem
Genetikai Tanszék