Аутофагія: що це таке і як відкриття нобелівського лауреата може хакнути наше життя

Японський вчений Есінорі Осумі (Yoshinori Ohsumi) отримав Нобелівську премію з медицини за відкриття механізмів аутофагії — процесу, в ході якого клітини частково «поїдають» себе, щоб залишатися здоровими. Відкриття Осумі проливають світло на можливості використання аутофагії при лікуванні різних захворювань «.

Аутофагія — природний процес життєдіяльності організму. Всі клітини можуть частково «поїдати» себе, позбуваючись старих або пошкоджених ділянок. Переробляючи таким чином власний матеріал, клітина отримує нові ресурси для відновлення та подальшого функціонування.

Аутофагія залучена до різних процесів: від боротьби з бактеріальними та вірусними інфекціями до оновлення клітин у ембріоні, що розвивається.

Есінорі Осумі, фахівець з клітинної біології з Технологічного університету Токіо, почав вивчати явище аутофагії ще в 1992 році. Спочатку він розглядав гени, що відповідають за «самопоїдання» в клітинах дріжджів. Пізніше з’ясувалося, що процеси аутофагії впливають на різні хвороби людини, серед яких рак, діабет, нейродегенеративні та інфекційні захворювання.

Зараз вчені тестують ліки, які зможуть спрямовано впливати на процеси аутофагії. Це фундаментальним чином змінить наш підхід до боротьби з раковими пухлинами, а також способи лікування психічних розладів, пов’язаних з погіршенням когнітивних функцій.

Контроль процесів аутофагії допоможе в лікуванні раку та захворювань мозку

Якщо процеси аутофагії сповільнюються або порушуються, клітина втрачає здатність руйнувати аномальні білки, що відслужили клітинні структури і шкідливі мікроби. Поки ще не зовсім зрозуміла очередність подій: чи ведуть порушені процеси аутофагії до виникнення хвороби, або ж хвороба викликає збій у роботі механізмів аутофагії.

Проте зв’язок аутофагії з нейродегенеративними розладами не піддається сумніву. Проявляється вона, наприклад, при хворобі Паркінсона Melinda A. Lynch-Day, Kai Mao, Ke Wang. The Role of Autophagy in Parkinson’s Disease. . Для цього захворювання характерна наявність ненормальних білкових утворень, телець Леві, які поширюються в мозку. Вчені вважають, що порушені процеси аутофагії якраз і призводять до того, що клітини мозку припиняють «поїдати» дані аномальні білки M. Xilouri M., O. R. Brekk OR, L. Stefanis. Autophagy and Alpha-Synuclein: Relevance to Parkinson’s Disease and Related Synucleopathies. .

Подібним чином у мозку можуть утворюватися і скупчення амілоїдів. Це шкідливий білок, який, на думку вчених, викликає хворобу Альцгеймера.

Можливість заново запустити процеси аутофагії у людей з нейродегенеративними захворюваннями дозволить уповільнити або навіть повністю припинити накопичення в мозку шкідливих білків.

Це підтвердилося в першій фазі одного дослідження, під час якого пацієнти з хворобою Паркінсона і деменцією з тільцями Леві щодня отримували невеликі дози ліків від лейкемії, що стимулює процеси аутофагії. Протягом шести місяців пацієнти помітили поліпшення своїх моторних навичок і подумкової діяльності Cancer drug improved cognition and motor skills in small Parkinson’s clinical trial.

Дослідники також розглядають можливість того, що занадто активні процеси аутофагії можуть сприяти розвитку і поширенню ракових клітин. Найімовірніше, прискорена аутофагія дозволяє клітинам пухлини регенерувати швидше звичайного.

Зараз проводяться клінічні дослідження, які повинні знайти відповідь на питання, чи дійсно уповільнення процесів аутофагії допоможе підвищити ефективність таких традиційних методів лікування раку, як хіміотерапія і опромінення.

Хоча клітинні процеси, що вивчаються Осумі, були вже відомі вченим, досі ніхто не бачив їх цінності для здоров’я людини. Відкриття Осумі проливають світло на можливості використання цих процесів при лікуванні різних захворювань.

Дізнавшись про присудження йому Нобелівської премії, Осумі закликав молодих вчених приєднатися до нього в подальших дослідженнях аутофагії.

У науці немає фінішної межі. Коли знаходиш відповідь на одне питання, тут же виникає інше. Я ніколи не вважав, що відповів на всі питання. Тому і продовжую питати у дріжджів.

Есінорі Осумі