Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj Az elmúlt évtized díjazott kutatói Készítette: Lehotkai Péter

Az előadások a következő témára: "Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj Az elmúlt évtized díjazott kutatói Készítette: Lehotkai Péter "— Előadás másolata:

1 Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj Az elmúlt évtized díjazott kutatói Készítette: Lehotkai Péter Dunakeszi, 2015.05.20.

2 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2004. Díjazottak: Richard Axel Linda B. Buck Richard Axel Kutatási terület: Genetika, Neuropszichológia Linda Buck Kutatási terület: Genetika, Neuropszichológia A díjazott tanulmány: A szaglásban szerepet játszó receptorokhoz kapcsolódó ezer gén leírása. Ők voltak az elsők, akik a felderítést, molekuláris technológia segítségével tették meg.

3 a szaglásban szereplő receptorok olyan molekulák, amelyek az ingert jelentő illatanyag megkötődése után alakot változtatnak egy ún. G-fehérjéhez kötődnek a sejtek membránjában Minden receptorsejtben csak egyetlen receptormolekula génje fejeződik ki ugyanolyan receptort hordozó sejtek ugyanabba a glomerulusba továbbítják az információkat ennek hatására sejten belüli hírvivő molekulák (cAMP, ciklikus adenozin-monofoszfát) szaporodnak fel, amelyek aktiválják a receptorsejtek ioncsatornáit és kialakul az ingerület Az illatanyag egy glomerulusba befutó ingerületeket csak egyetlen sejt szállítja tovább az agy különböző részei felé illatanyag-molekula-típus más receptorokat aktivál Létrejön az "illatmintázat" az agykéregben (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2004.

4 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2005. Díjazottak: Barry J.Marshall J.Robin Warren Barry J. Marshall Kutatási terület: bakteriológia, betegség átvitel, gasztroenterologia J. Robin Warren Kutatási terület: bakteriológia, betegség átvitel, gasztroenterologia A díjazott tanulmány: 1982-ben azonosították a Helicobacter pylori nevű baktériumot. Megállapították, hogy a gyomornyálkahártya-gyulladások (gastritis), továbbá a gyomor- és nyombélfekélyek nagy részét ez a baktérium okozza. Az addigi véleményekkel szemben tehát antibiotikumokkal kezelhető betegség.

5 Robin Warren patológus figyelte meg elsőként, hogy a gyomorbántalmakkal kezelt páciensek mintegy 50%-ának gyomrában kisméretű, görbült baktériumok tenyésznek Azonosította, hogy a gyomor nyálkahártyájának gyulladásos elváltozásai a baktériumok közvetlen közelében lépnek fel Barry Marshall–nak sikerült kitenyésztenie az addig ismeretlen baktériumfajt (ld. Jobb oldali kép) a Helicobacter pylori-t Együtt állapították meg, hogy a gyomor- és nyombélfekélyben szenvedő betegek szinte mindegyikében megtalálható Munkásságuknak köszönhetően a gyomor- és nyombélfekélyek zöme a krónikus betegségek sorából a jól és gyorsan kezelhető betegségek közé került (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2005. Helicobacter pylori-t

6 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2006. Díjazottak: Andrew Z. Fire Craig C. Mello Andrew Z. Fire Kutatási terület: genetika, molekuláris biológia Craig C. Mello Kutatási terület: genetika, molekuláris biológia A díjazott tanulmány: Az RNS-interferencia felfedezése egy génszabályozó mechanizmus, amely új lehetőségeket nyújt a gyógyászatban. Tanulmányukat 1998-ban publikálták.

7 az RNS-interferencia a genetikai információ kifejeződésének alapvető szabályozási folyamata A DNS-ről az RNS-molekulára kerülő információt még lehetőség van blokkolni, mielőtt megkezdődne a gén által kódolt fehérje szintézise. Ez a poszttranszkripciós, azaz a DNS-ről képződő mRNS-en keresztül ható génelcsendesítés. Az RNS-interferencia ennek egyik formája: olyan molekuláris mechanizmus, amelyben rövid RNS-molekulák specifikusan elnyomják RNS-ek működését A génszabályozás mellett szerepet játszik a vírusfertőzések elleni védekezésben és a genom integritását veszélyzetető ún. áthelyeződő genetikai elemeket is kontrollálja olyan molekuláris biológiai módszer, amely emlős-rendszerekben is alkalmazható és amellyel lehetséges szinte bármilyen fajban kikapcsolni egy gént akár egy nap alatt (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2006.

8 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2007. Díjazottak: Mario R. Capecchi Kutatási terület: genetika Sir Martin J. Evans Kutatási terület: genetika Oliver Smithies Kutatási terület: genetika A díjazott tanulmány: Az egér genetikai állományának embrionális őssejteken végzett módosításával olyan „állatmodelleket „ hoztak létre, amelyek segítségével számos emberi életfolyamat és betegség tanulmányozása vált hatékonnyá. Tanulmányukat 1989-ben tették közzé. Oliver Smithies Sir Martin J. Evans Mario R. Capecchi

9 Capecchi és Smithies felfedezték, hogyan használható a homológ rekombináció az emlősökben gének módosítására kidolgozták azokat a módszereket, amelyek segítségével genetikailag módosított egerek hozhatók létre. Ez azonban „csak”genetikailag módosított egyedeket jelentett. Martin Evans azonosította és izolálta a korai egérembrió azon sejtjeit, amelynek tenyésztésével embrionális őssejteket hozott létre genetikailag módosított őssejteket szelektíven tenyésztették, majd bejuttatták őket egy másik egérembrióba. Az így létrejövő ún. mozaikembriókat ezután egy anyaállatba beültetve genetikailag módosított állatokat hoztak létre Így a szaporodás révén bizonyos arányban kiütött gént hordozó egereket hoztak létre, így azok szelektálhatóvá, a kísérletekben specifikus kutatásokra használhatóvá váltak. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2007.

10 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2008. Díjazottak: Harald zur Hausen Kutatási terület: vírus kutatás Françoise Barré-Sinoussi Kutatási terület: vírus kutatás Luc Montagnier Kutatási terület: vírus kutatás A díjazott tanulmány: Harald zur Hausen a méhnyak rosszindulatú daganataiból származó tumoros sejtekben kimutatta a humán papillómavírus (HPV) örökítőanyagát. Francoise Barré-Sinoussi és Luc Montagnier fedezte fel a humán immundeficiencia vírust (közismert rövidítéssel HIV). Luc Montagnier Harald zur Hausen Françoise Barré-Sinoussi

11 Harald zur Hausen felfedezte, hogy második leggyakoribb daganatos megbetegedését, a méhnyakrákot vírus okozza. A méhnyak rosszindulatú daganataiból származó tumoros sejtekben kimutatta a humán papillómavírus (HPV) örökítőanyagát. Felfedezte, hogy a HPV számos tagból álló nagy víruscsalád, de csak néhány típusuk okozhat rákot. Eredményei alapján sikerült megérteni a HPV fertőzési mechanizmusát és a vírus által okozott tumoros folyamat kialakulását, illetve kifejleszteni a vírus elleni védőoltásokat. Francoise Barré-Sinoussi és Luc Montagnier fedezte fel a humán immundeficiencia vírust (közismert rövidítéssel HIV). Az AIDS-betegséget nyirokcsomóiból, illetve lévő páciensek véréből is kimutatták. Az örökítőanyagként nem DNS-t, hanem RNS-t használó úgynevezett retrovírus felfedezése után kezdődhetett meg az ellen folytatott küzdelem. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2008.

12 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2009. Díjazottak: Elizabeth H. Blackburn Kutatási terület: genetika Carol W. Greider Kutatási terület: genetika Jack W. Szostac Kutatási terület: genetika A díjazott tanulmány: A díjat a telomérák és a telomeráz enzim felfedezéséért és az ezekkel kapcsolatos úttörő kutatásokért Jack W. Szostak Carol W. Greider Elizabeth H. Blackburn

13 A sejtek élettartamának meghatározó tényezője a kromoszómák végein található speciális szakaszok, az ún. telomerek hossza. A telomerák védik a kromoszómák végeit az osztódások során. A szintéziséért és fenntartásáért a telomeráz enzim felelős Aktivitása a legtöbb sejtünkben olyan alacsony, hogy a telomerák minden osztódás alkalmával rövidülnek, nem tudják megakadályozni a kromoszómák összecsapzódását. A kromoszómák fúziója következtében a DNS- állomány sérülékennyé válik ami a sejt öreged A tumorsejtek halhatatlanságának egyik oka a telomeráz enzim nagyobb aktivitása. A telomeráz blokkolása egy új terápia alapja. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2009.

14 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2010. Díjazott: Robert G. Edwards Kutatási terület: reprodukció A díjazott tanulmány: A mesterséges megtermékenyítési eljárás, köznapi nevén a "lombikbébi" módszer kidolgozója. Edwards végezte el az első olyan sikeres mesterséges megtermékenyítést emberi embrióval, amelynek eredményeként 1978. július 25-én megszületett az első lombikbébi. Robert G. Edwards

15 Először laboratóriumi kísérletekben, sejttenyészetben ért el sikereket Alapvető felfedezéseket tett az emberi ivarsejtek egyesülésének folyamatáról. Munkáját 1978-ban siker koronázta: az Angliában született Louise Brown volt az első baba, aki édesanyja méhén kívül fogant - ekkortól terjedt el a "lombikbébi" kifejezés is. Edwards munkatársa Patrick C. Steptoe brit sebész volt, ő azonban 1988-ban elhunyt, így nem kaphatott már díjat. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2010. Louise Brown és édesanyja

16 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2011. Díjazottak: Bruce A. Beutler Kutatási terület: immunológia Jules A. Hoffmann Kutatási terület: immunológia Ralph M. Steinman Kutatási terület: immunológia A díjazott tanulmány: A 2011-es orvosi-élettani Nobel-díjat fele részben Bruce A. Beutler és Jules A. Hoffmann kapták veleszületett immunrendszer kutatásáért. A díj másik felét Ralph M. Steinman kapta a dendritikus sejtekkel kapcsolatos felfedezéseiért. Ralph M. Steinman Jules A. Hoffmann Bruce A. Beutler

17 Kettős védelmi vonal: Beutler, Hoffmann és Steinman felfedezése, milyen folyamat aktiválja a veleszületett immunrendszert és mi biztosítja a kapcsolatot a kétfajta immunválasz között. Jules Hoffmann 1996-ban fedezte fel - ecetmuslicákon végzett kísérletei során -, hogy melyek azok a receptorok, amelyek aktiválják a veleszületett immunrendszert. Az ún. Toll-receptoroknak emlősökben is megtalálta a megfelelőit Bruce Beutler 1998- ban. A molekulákat kódoló gének mutációi következtében az egyes egyének különböző mértékben érzékenyek a fertőzésekre vagy a gyulladásos betegségekre. A receptorok növényekben is jelen vannak, ez bizonyítja, hogy a veleszületett immunitás az immunrendszer evolúciósan ősibb formáját képviseli. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2011.

18 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2012. Díjazottak: Sir John B. Gurdon Kutatási terület: genetika Shinya Yamanaka Kutatási terület: genetika A díjazott tanulmány: A díjazottak kutatásai során kideerült, hogy derült ki, hogy már specializált sejtek módosíthatók oly módon, hogy ismét az pluripontens (embrionális) állapothoz hasonló állapotba kerüljenek. Ezeket a sejteket ezért indukált pluripotens őssejteknek (iPS- sejteknek) nevezik. Forradalmasították a sejtek fejlődésével kapcsolatos tudást, és új utakat nyitottak az orvostudományban. Shinya Yamanaka Sir John B. Gurdon

19 Gurdon 1962-ben fedezte fel, hogy a sejtek specializációja visszafordítható, ezzel Ő lett a klónozás alapjainak egyik megteremtője. Az 1950–1960-as években végzett kísérletek során sikerül békák bőréből, illetve bélrendszeréből nyert sejtek DNS-ével új ebihalakat lehet létrehozni, amivel Gurdon bebizonyította, hogy egy kifejlett egyed DNS-e is képes arra, hogy levezényelje a szervezet bármely szövetévé történő átalakulást. 1997-ben más tudósok John Gurdon kutatásai alapján klónozták egy felnőtt juh DNS-ének felhasználásával Dollyt. Yamanaka, 2004-ben kutatta, hogyan lehet kifejlett egerek sejtjeit embrionális őssejtekké visszaalakítani. Kísérletek során csupán néhány gén megváltoztatásával azt is felismerte, hogy az újraprogramozott őssejtek pluripotensek, vagyis akár ivarsejtekké is alakulhatnak. Kidolgozták az emberi őssejtek előállításának új módszerét. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2012.

20 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2013. Díjazottak: James E. Rothman Kutatási terület: sejt fiziológia, biokémia Randy W. Schekman Kutatási terület: sejt fiziológia, genetika Thomas C. Südhof Kutatási terület: sejt fiziológia, neurofiziológia A díjazott tanulmány: A sejt szállítórendszerének szabályozásával kapcsolatos felfedezésekért. A tudósok a vezikuláris transzporttal kapcsolatos kutatásaikkal hozzájárultak annak megértéséhez, hogy a sejtek által előállított molekulák miként kerülnek a megfelelő helyre a megfelelő időben. James E. Rothman Randy W. Schekman Thomas C. Südhof

21 A sejtek szállítórendszere: Minden egyes sejt különböző molekulákat állít elő és juttat el a megfelelő célállomásra. A sejtek által termelt anyagok kis hólyagocskákba, úgynevezett vezikulumokba kerülnek. Mi vezérli a mozgását? Felfedezték azokat a géneket, amelyek kulcsszerepet játszanak e bonyolult "teherforgalom" szabályozásában. Hogyan képesek a hólyagocskák a célpontjukhoz kapcsolódni, hogy kiüríthessék rakományukat, és az a megfelelő időben történjen. (ezt egy kálciumionokra érzékeny molekuláris „gépezetet „ végzi) Számos betegség oka ennek a precíz szállítási rendszernek a meghibásodása. Ilyen például a cukorbetegség, egyes neurológiai és immunológiai betegségek. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2013.

22 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2014. Díjazottak: John O’Keefe Kutatási terület: fiziológia, térbeli viselkedés kutatás May-Britt Moser Kutatási terület: fiziológia, térbeli viselkedés kutatás Edvard I. Moser Kutatási terület: fiziológia, térbeli viselkedés kutatás A díjazott tanulmány: Azon sejtek azonosítása, amelyek elkészítik a külvilág térképet az agyban, lehetővé téve számunkra a tájékozódást. A kutatók kimutatták egy magasabb rendű kognitív (gondolkodási) funkció sejtszintű alapjait. John O'Keefe Edvard I. MoserMay-Britt Moser

23 A helymeghatározó rendszer első elemét 1971- ben fedezte fel John O’Keefe. Az agyban a hippokampusz területén lévő egy bizonyos típusú idegsejt mindig aktiválódik, amikor a patkány a szoba egy bizonyos helyén van. Más helyeken viszont más sejtek aktiválódnak. O’ Keefe azt a következtetést vonta le, hogy ezek a „helyérzékelő sejtek” kialakítják a szoba térképét. 2005-ben May-Britt és Edvard Moser felfedezte az agyi helymeghatározó rendszer másik kulcselemét. Meghatározták az idegsejtek egy másik típusát, amelyet „rácssejteknek” neveztek el. Ezek egy koordináta-rendszert generálnak, és lehetővé teszik a precíz pozícionálást és az útvonal megtalálását. Későbbi kísérleteik megmutatták, hogy teszik lehetővé a helyérzékelő és a rácssejtek a helymeghatározást és a navigációt. (nobelprize.org, 2015) Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2014.

24 Fiziológiai és orvostudományi díj_ 2015. A 2015. évi Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjat 2015. Október 5.-én 11:30 – kor jelentik be

25 Felhasznált irodalom Axel Lab. (2015). Letöltés dátuma: 2015. 05 22, forrás: axellab.columbia: http://www.axellab.columbia.edu/photos.php.html Nature.com. (2015). Letöltés dátuma: 2015. 05 23, forrás: Nature: http://www.nature.com/nrg/multimedia/rnai/animation/index.html nobelprize.org. (2015. May 22.05.2015). Letöltés dátuma: 2015. 05 22, forrás: The Official Web Site of the Nobel Prize: http://www.nobelprize.org/ Origo. (2004. May). Letöltés dátuma: 2015. 05 22, forrás: http://www.origo.hu/tudomany/elet/20041004elettaniorvosi.html Origo. (2005). Letöltés dátuma: 2015. 05 23, forrás: http://www.origo.hu/tudomany/elet/20051003orvosi.html Origo. (2006). Letöltés dátuma: 2015.. 05 23, forrás: Origo.com: http://www.origo.hu/tudomany/elet/20061002genek.html