Premiul Nobel pentru medicină din anul 2021 a fost acordat lui David Julius și Ardem Patapoutian. Aceștia au descoperit modul în care celulele detectează temperatura și atingerile.
„Acest lucru deblochează cu adevărat unul dintre secretele naturii. Această lucrare explică la nivel molecular modul în care acești stimuli pot fi convertiți în semnale nervoase. Este ceva care este crucial pentru supraviețuirea noastră”, a declarat secretarul comitetului Nobel, Thomas Perlmann.
Capacitatea de a simți căldura și presiunea mecanică este vitală pentru orice proces, de la evitarea arsurilor și până la cunoașterea momentului în care trebuie să mergem la baie. Totuși, până de curând, modul în care celulele nervoase detectează căldura și atingerile nu era cunoscut.
Pentru a descoperi modul în care celulele nervoase detectează căldura, David Julius din cadrul Universității din California, San Francisco, s-a folosit de faptul că capsaicina regăsită în ardeiul iute activează receptorii de căldură. În anii 1990, echipa sa a preluat ADN-ul genelor despre care se știe că sunt active în cadrul celulelor senzoriale și a adăugat fragmente din aceste la o serie de celule care nu răspund în mod normal la capsaicină.
Încercând mii de fragmente diferite pentru a vedea care au permis celulelor să producă receptorul respectiv și să răspundă la capsaicină, cercetătorii au identificat o proteină, denumită în prezent TRPV1, care codifică un canal ionic aflat în membrana celulară a nervilor. În cazul unor temperaturi mai ridicate, canalul ionic se deschide, acest lucru conducând la o schimbare a tensiunii care face ca nervul să se activeze și astfel să ofere senzația de căldură.
Ulterior, echipele conduse de Julius și Ardem Patapoutian din cadrul institutului Scripps Research aflat La Jolla, California, au descoperit, în mod independent, un canal ionic similar, denumit TRPM8, care se deschide ca răspuns la temperaturi scăzute. Ambele echipe au exploatat faptul că mentolul declanșează acești receptori. Din acel moment au fost identificat mai multe canale ionice similare, care permit detectarea unui interval mare de temperaturi.
Pentru a identifica receptorii tactili, echipa lui Patapoutian a folosit celule care produc un semnal electric atunci când sunt lovite. De asemenea, echipa a identificat 270 de gene care ar putea codifica proteinele receptorilor tactili. Cercetătorii au dezactivat aceste gene aflate în celule una câte una.
În acest fel, aceștia au descoperi un canal ionic, care se deschide ca răspuns la presiunea mecanică, pe care l-au denumit PIEZO1. Acest lucru le-a permis să identifice o proteină similară, denumită PIEZO2. Pe lângă simțul tactil, acești receptori ajută corpul să detecteze diverși parametrii, precum tensiunea arterială, presiunea din vezica urinară și respirația.
Perlmann a declarat faptul că a vorbit pentru puțin timp cu Julius și Patapoutian înainte de anunț. „Am avut doar câteva minute să vorbesc cu ei, dar au fost incredibil de fericiți și, din câte mi-am dat seama, au fost foarte surprinși și puțin șocați”, a declarat acesta.
