رتبها

7 October 2019
تم الإعلان عن الفائزين بجائزة نوبل للطب ووظائف الأعضاء وكانت مناصفة لثلاثة علماء، عن أبحاثهم حول ألية تكيف الخلايا مع مستويات الأكسجين المختلفه في الجسم، مما قد يساهم بعلاج السرطان يومًا ما.
سلسلة تغريدات تشرح الإكتشاف ومنهم العلماء??:

(William G. Kealin)
ويليم كايلين، أستاذ الطب بجامعة هارفارد ومعهد دانا فاربر للسرطان، حاصل على جائزة لاسكر للأبحاث الطبية لعام 2016، وكذالك جائزة ASCO لعلوم الأورام و AACR princess Takamatus في نفس العام، واخيرًا عام 2019 فاز بجائزة نوبل للطب .

(Gregg L.Semenza)
غريغ سيمينزا، أستاذ لطب الأطفال وعلم الأورام الإشعاعي والكيمياء البيولوجية بمدرسة طب جامعة جونز هوبكنز.
حاصل على جائزة ألبرت لاسكر للأبحاث الطبية الأساسية سنة 2016، حصل على جائزة نوبل لبحثة حول الآليات الجزيئية التي تدرك بها الخلايا محتوى الأكسجين عام 2019.

(Peter J.Ratcliffe)
بيتر جون راتكليف,طبيب وعالم بيولوجيا جزيئية، من أبرز أبحاثه ما يتعلق باستجابة الخلية لنقص التأكسج.
وحصل على جائزة ألبرت لاسكر للأبحاث الطبية الأساسية بالاشتراك مع ويليام كيلين وغريغ سيمينزا سنة 2016.
وحاصل على جائزة نوبل للطب عام 2019 بجانب ويليم وغريغ.

?
تنبيه الموضوع يحتاج كوب قهوه وبال مصحصح ☕️?❗️
بتطرق لكل عالم من الثلاثة ودورة بالوصول لهذا الإكتشاف:

تحتاج أجسامنا إلى الأكسجين لتحويل الطعام إلى طاقة، وفي حال عدم توفر الأكسجين الخلية ببساطة تموت بعد اللجوء لألياتها في المقاومة، وهذا الشيء معروف ومفهوم من عقود ولكن مالم يكن معروف هو كيف تتكيف الخلايا مع تغيرات مستوى الأكسجين.

كشفت أبحاث الفائزين بجائزة نوبل لهذا العام عن ألية أستشعار الخلايا و تحكمها بنسبة الأكسجين، و وضعوا حجر الأساس الناقص لفهمنا كيفية تأثير مستويات الأكسجين على العمليات الأيضية، كما مهدت اكتشافاتهم الطريق لاستراتيجيات جديدة لمكافحة فقر الدم والسرطان والعديد من الأمراض.

بشكل ابسط?
كيف يكون مستوى الأكسجين معتدل مايزيد لدرجة الوصول لتسمم الأكسجين (Oxygen toxicity) او يقل لدرجة موت الخلايا او (Hypoxia).
اول التفسيرات لهذا التحكم بنسب الأكسجين كان معروف كذالك من بدايات القرن العشرين تقريبًا
عن طريق هرمون (Erythropoietin) (EPO) المفرز من الكلى

الأكسجين يقل، يتم افراز EPO من الكلى الـEPO يحفز النخاع العظمي لتكوين خلايا دم حمراء جديدة، بالتالي RBC تشيل نسب أكبر من الأكسجين المأخوذ من الرئتين.
(⬇️O2⬆️EPO⬆️RBC)

ولكن ماكان معروف كيف الهرمون يستشعر نقص الأكسجين الحاصل ويتفعل؟
الى ان جاء سمينزا، ودرس الجين المسؤول عن تصنيع هذا الهرمون.
كل جين يتكون من جزء اساسي اسمة (promoter) وهو الجزء المتحكم في تفعيل او تثبيط الجين

سمنزا درس هذا الجزء في جين هرمون (EPO)، وأكتشف بروتين اسمة (HIF) (Hypoxia-inducible factors) عباره عن بروتين يزيد جدًا في حال انخفاض الـO2
HIF هذا يشبك في promoter تبع EPO ويزود انتأج RBC بالألية الي ذكرناها قبل فايزود نسبة O2

فافي حال زياده مستوى الأكسجين ووصوله لمستوى طبيعي بيجي بروتين ثاني اسمه (Ubiquitin) يشبك في HIF ليثبط انتاج EPO وجعل مستوى O2 طبيعي.
وبكذا يكون مستوى الأكسجين معتدل.

ولكن جاء سؤال ثاني يقول كيف (Ubiquitin) يعرف ان مستوى O2 عالي وعلى أي اساس يشبك في HIF ويثبطة؟
والسؤال هذا جاوب عليه د.ويليم كايلين، كان يعمل على نوع من أنواع السرطانات وقتها وأكتشف جين (VHL) وهو جين له علاقة بالسرطان.

لاحظ أن الخلايا السرطانية الي يكون فيها (VHL) فيه طفرة، الجينات الي تتحكم في مستويات الأكسجين كذالك تتأثر وتكون نشيطة بشكل غير طبيعي
فاكتشف العلاقة مابين VHL + الجينات المتحكمة بنسب الأكسجين?

وجاء العالم الثالث بيتر راتكليف ربط الموضوعين في بعض وقال:
اذا زاد مستوى O2 معناه بيزيد مستوى HIF ويجي الـ VHL يشبك معاه وبعدها يشبك فيهم Ubiquitin فايثبط HIF ولا يشبك في promoter تبع EPO ومايكون فيه انتاج زائد للـ RBC ?❗️

تم مراقبة HIF من قبل بيتر راكتليف ومجموعة علماء ?
عن طريق أخذ عينتين من HIF
1-وحدة في حالة O2 عالي
2-والثانية في حالة O2 منخفض
ولاحظ الفرق بينهم
في حالة O2 في مستوى عالي كان مربوط وقتها مع مجموعتين (OH)
وهذي المجموعتين مو موجوده في حال O2 في مستوى منخفض.

فاستنتج ان في حال الـO2 في مستوى طبيعي راح يركب مجموعتين (OH) على HIF وVHL يشبك مع (OH) الخاصة بالـHIF و كذالك يشبك معاهم Ubiquitin فايثبط عمل HIF ببساطة ومايشبك مع EPO
وبنائًا على هذا الأكسجين يكون في مستوى ثابت ?❗️

وبكذا اخذوا الثلاث علماء جائزة نوبل في الطب لعام 2019 لإكتشافهم لهذي الألية العظيمة بشكلها الدقيق الي ممكن من خلالها نتحكم في الأمراض المتعلقة في مستويات O2.