Lunedì 7 ottobre ha preso il via la settimana di assegnazione dei premi Nobel 2019. Il primo premio in palio, quello per la fisiologia o medicina, è andato a William G. Kaelin jr., Sir Peter J. Ratcliffe e Gregg L. Semenza. I tre medici, due statunitensi e un britannico, si sono aggiudicati il premio “per le loro scoperte su come le cellule percepiscono e si adattano alla disponibilità di ossigeno“. Ideato e voluto da Alfred Bernhard Nobel, il Premio viene assegnato quasi ininterrottamente dal 1901.
L’importanza dell’ossigeno a livello cellulare
Fondamentale per la vita, l’ossigeno è molto importante per il lavoro svolto dai mitocondri: la produzione di energia. Questa può infatti avvenire tramite varie modalità, ma la via aerobica in presenza di ossigeno è sicuramente la più sfruttata dal nostro corpo. Ricordiamo che si può comunque produrre energia anche in assenza di ossigeno, ad esempio con la glicolisi.
Alla base di questa assegnazione c’è la ricerca sui meccanismi cellulari di risposta a diversi livelli di ossigeno. Si tratta di scoperte importantissime per la fisiologia, perché permettono di poter investigare nuove strategie terapeutiche per la lotta a tumori, anemia, infarto del miocardio e altre malattie. Il modo in cui le cellule utilizzano l’ossigeno è fondamentale infatti per capire come mantenerle in un buono stato di salute. Proprio per questo non si tratta del primo riconoscimento assegnato dal Karolinska Institutet sul tema. Il 1931 vide come vincitore del premio Otto Warburg “per la scoperta della natura e delle modalità di azione degli enzimi respiratori“. Nel 1938 il Nobel andò invece a Corneille Heymans “per la scoperta dei meccanismi sinusali e aortici nella regolazione della respirazione“.
Le scoperte e le possibili ricadute future
Gregg L. Semenza iniziò ad approcciarsi all’argomento già negli anni ’80, quando scoprì una variazione nei livelli di eritropoietina (EPO) inversamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno. L’EPO è un ormone prodotto a livello renale che aumenta la disponibilità di eritrociti e di emoglobina. Semenza e Ratcliffe notarono però che la regolazione del gene codificante per l’EPO non avveniva solo nei reni, bensì in tutti i tessuti corporei. Questo portò a scoprire un nuovo meccanismo dipendente dall’ossigeno: il fattore proteico HIF. HIF, indotto dall’ipossia, si accumula infatti nel nucleo in presenza di bassi livelli di ossigeno.
Studiando una particolare malattia ereditaria, la malattia di Von Hippel-Lindau (VHL), anche Kaelin jr. si avvicinò allo studio della materia. La VHL predispone a diverse tipologie di tumore ed è regolata a livello genetico. Il gene VHL codifica infatti per una proteina oncoprotettrice. VHL ha però anche una forte interazione con HIF variando la velocità di degradazione di HIF a normali concentrazioni di ossigeno. La concentrazione di ossigeno in una malattia tumorale è fortemente legata alla crescita dei vasi sanguigni che fanno proliferare le cellule neoplastiche.
Tutte queste ricerche sono la base che ha decretato l’assegnazione del premio Nobel di quest’anno. Sono infatti fondamentali per la comprensione del ruolo fisiopatologico dell’ossigeno a livello cellulare e potranno dare una grossa spinta alla ricerca di nuove terapie efficaci per molte malattie.
Collegamenti esterni: Sito ufficiale del premio Nobel
