Nobelova nagrada za medicino 2011

Prvi teden v oktobru je tradicionalno namenjen Nobelovim nagradam in tudi letos je tako. Začne se z Nobelovo nagrado za medicino, katere prejemnike je danes ob 11.30 uri v Stockholmu objavila Švedska kraljeva akademija znanosti. Letošnjo nagrado za dosežke na področju medicine prejmejo Bruce Beutler (ZDA), Jules Hoffmann (Luksemburg) in Ralph Steinman (Kanada) za delo na področju imunologije.

Bruce Beutler in Jules Hoffmann prejmeta polovico nagrade za odkritje aktivacije prirojenega imunskega sistema (ta je med živalmi zelo podoben in od rojstva naprej stalen), Ralph Steinman pa drugo polovico za odkritje dendritskih celic in njihove vloge v pridobljeni imunosti (ta se pridobi s prebolevanjem bolezni).

Človeški imunski sistem v grobem sestavljata dve vrsti imunosti. Evolucijsko starejši je sistem prirojene imunosti, ki se sproži takoj ob napadu mikroorganizmov in sproži vnetje ter začne uničevati napadalce. Če ta ne uspe zajeziti infekcije, mu na pomoč priskoči pridobljena imunost, ki jo sestavljajo limfociti T in B s specialnimi protitelesi. Hoffmann je leta 1996 odkril, kako se proti infekcijam borijo vinske mušice Drosophila. Ugotovil je, da je za delovanje prirojenega imunskega sistema ključen gen Toll (mutanti v genu Toll so ob okužbi takoj podlegli), za katerega so bili predhodno menili, da pomaga v embrionalnem razvoju. Danes poznamo vrsto receptorjev, ki se imenujejo TLR (Toll-like receptors) in so prisotni v večini živali. V ljudeh so jih identificirali okrog 10. TLR-ji so usmerjeni proti specifičnim molekulskim značilnostim, ki se imenujejo PAMP (pathogen-associated molecular pattern) in so prisotne na mnogo mikroorganizmih.

Beutler pa je iskal receptorje za lipopolisaharide (LPS), ki so najpomembnejši PAMP. Gre za velike molekule iz lipidnega in polisaharidnega dela , ki jih najdemo na zunanji membrani po Gramu negativnih bakterij. Te molekule izzovejo silovit imunski odgovor, kar je razlog za vnetje. LPS sam po sebi ni škodljiv, a lahko povzroči šok in celo smrt, če je imunski odgovor pretiran. Beutler je leta 1998 ugotovil, da je skrivnostni receptor za LPS prav TLR. Hkrati je pokazal, da je prirojen imunski sistem zelo podoben v vinskih mušicah in sesalcih. Danes poznamo več kot 10 TLR-jev, mutacije na genih, ki jih kodirajo, pa imajo najrazličnejše učinke - od povečane občutljivosti za okužbe do pojava kroničnih vnetnih bolezni.

Steinman pa je raziskoval drug del imunskega sistema, ki se imenuje pridobljena odpornost. Slednja sestoji iz humoralnega odziva in celičnega odziva. Humoralni odziv sestavljajo protitelesa, ki jih v telesne tekočine izločajo limfociti B in se selektivno vežejo na antigene. Celični odziv sestavljajo citotoksični limfociti T (celice ubijalke), ki uničujejo telesu lastne celice, ki pa so okužene. Okužbo prepoznajo, ker celice nekaj notranjih proteinov hidrolizirajo v peptide in jih pripnejo na zunanjost (kot neke vrste zastavo). Če celica ubijalka ne prepozna teh peptidov (ker so virusni ali bakterijski), je celična očitno okužena in jo bo treba uničiti. Steinman je dokazal, da dendritske celice aktvirajo imunski odgovor in sprožijo produkcijo limfocitov T. Nadaljnje raziskave so osvetlile, kako se pridobljeni imunski sistem odloči, ali bo sprožil odgovor ali ne.

Odkritja teh znanstvenikov po eni strani odpirajo poti k razvoju novih cepiv in tudi zdravil proti raku, ki vzpodbujajo imunski sistem v uničevanje rakavih celic, ter zdravljenju avtoimunskih bolezni (kjer imunski sistem napada lastne celice po nepotrebnem) po drugi strani.