Hoppa till huvudinnehåll

Tre forskare delar på Nobelpriset i fysiologi eller medicin, för upptäckter kring hur cellerna hanterar syre

Nobelkommitténs sekreterare Thomas Perlmann med en bild på de tre prismottagarna.
Nobelkommitténs sekreterare Thomas Perlmann presenterar de tre mottagarna fr.v. Gregg Semenza, Peter Ratcliffe och William Kaelin. Nobelkommitténs sekreterare Thomas Perlmann med en bild på de tre prismottagarna. Bild: AFP / Lehtikuva nobelpristagare,Nobelpriset i fysiologi eller medicin

Årets Nobelpris i medicin går till tre forskare. De är William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe och Gregg L. Semenza.

Kaelin och Semenza kommer från USA och Ratcliffe från Storbritannien.

De får priset för forskning och upptäckter om hur celler känner av och anpassar sig till mängden syre i blodet så att kroppen kan fungera normalt.

Utan den här förmågan hade djurlivet inte kunnat sprida sig till en mängd olika miljöer på jorden, till exempel högt uppe på berg där luften är tunn, noterar Nobelförsamlingen i pressmeddelandet.

Upptäckterna bakom cellernas syrehushållning gör det möjligt att utveckla nya metoder att bekämpa blodbrist, hjärninfarkt, cancer och många andra sjukdomar, sägs det i prismotiveringen.

Hoppa över Twitterpostning

Hur cellerna hanterar syre är i en central roll också när det kommer till fostrets utveckling, hur muskelcellerna reagerar på motion och hur sår läker sig.

- Syre är nödvändigt för i stort sett allt djurliv och används för att göra användbar energi av mat. Hur som helst kan tillgången på syre variera kraftigt, säger Randall Johnson, en av forskarna i Karolinska Institutets Nobelförsamling.

Cellerna omvandlar maten till energi med hjälp av små “energifabriker” som kallas mitokondrier. Syre är de fabrikernas bränsle.

För att säkra tillgången på syre till exempel i våra muskler då vi utför fysiskt arbete, har evolutionen gett våra kroppar olika mekanismer, till exempel den så kallade karotiskroppen som sitter i anslutning till halsens stora blodkärl.

Karotiskroppen har specialiserade celler som "läser av" blodets syrehalt och aktiverar vid behov de nervbanor som styr vår andning och får oss att andas fortare då vi anstränger oss.

EPO, (ö)känt från idrottsvärlden

Kroppen har också andra, långsammare metoder att reagera på hypoxi (syrebrist). Till exempel genom att höja på nivåerna av hormonet erytropoietin (EPO), känt inte minst från idrottssammanhang. EPO finns med på listan över dopningsmedel som WADA (World Antidoping Agency) uppehåller.

EPO stimulerar nybildning av röda blodkroppar och på det viset ökas blodets förmåga att transportera syre. Hormonets funktion har varit känd sedan det tidiga 1900-talet men hur nivåerna regleras förblev länge ett mysterium.

Gregg Semenza studerade EPO-genen med hjälp av genmodifierade möss. Han lyckades visa på vilka DNA-segment det är som behövs för att genens ska aktiveras vid hypoxi.

– Jag tror att det vi upptäckte är en fundamental del av fysiologin. I princip alla celler i kroppen har en konstant tillförsel av syre. Vi hittade en av de viktigaste mekanismerna som tillåter kroppen att göra detta, säger pristagaren Gregg L. Semenza i en intervju för Sveriges Television.

HIF styr mängden EPO

Också Sir Peter Ratcliffe studerade EPO-genens reglering och bägge forskargrupperna kom till den viktiga slutsatsen att den syrereglerade mekanismen var verksam i olika vävnader, inte bara i de celler i njuren där EPO normalt tillverkas.

DNA-segmenten bakom mekanismen binder alltså till två olika sorters proteiner, beroende på mängden syre. Gregg Semenza kallade det här för hypoxia-inducible factor eller HIF.

Proteinerna, eller transkriptionsfaktorerna, benämns numera som HIF-1α och ARNT.

Vid höga syrenivåer innehåller celler mycket lite HIF-1α. Då syrenivåerna däremot är låga ökar mängden så att HIF-1α kan aktivera EPO-genen som sätter fart på bildandet av fler röda blodkroppar så att lungorna kan ta upp mer syre.

Den här syreregleringen spelar också en viktig roll för olika sjukdomstillstånd. Patienter med kronisk njursvikt lider ofta av svår blodbrist (anemi) till följd av minskad produktion av EPO-hormonet.

Cancercellerna utnyttjar i sin tur det syrereglerade maskineriet för att stimulera blodkärlsbildning och också för att ställa om sin metabolism för effektiv tumörtillväxt.

Just nu forskas det intensivt i läkemedel som kan påverka syreregleringen genom att antingen aktivera eller blockera maskineriet för att råda bot på sjukdomar.

Yrvaken pristagare

Gregg L. Semenza var i sitt hem i USA då samtalet från Stockholm kom.

– Jag fick reda på det för en timme sedan. Jag låg och sov i sängen, nu har folk börjat ringa, sade Semenza då SVT ringde upp honom.

Sir Peter Ratcliffe å sin sida satt försjunken i arbete då telefonen ringde:

Hoppa över Twitterpostning

Nobelpriset är på nio miljoner kronor, eller ungefär 830 000 euro, och pristagarna delar jämnt på summan.

Mottagarna av Nobels pris i fysiologi eller medicin nomineras och väljs av organ vid det medicinska universitetet Karolinska institutet i Stockholm.

Mottagarna av de övriga Nobelprisen tillkännages under veckans lopp. Ekonomipriset till minne av Nobel tillkännages på måndag om en vecka.

Nobelpriset i fysiologi eller medicin

Nobelprisen instiftades av dynamitens uppfinnare, svenske Alfred Nobel, i ett försök att rädda sitt rykte och arv.

Priset i fysiologi eller medicin blev naturligt ett av prisen tack vare Nobels eget intresse i ämnet.

Till Nobelpristagarna i fysiologi eller medicin hör kanadensiska Sir Frederick G. Banting och britten John J.R. Macleod som upptäckte insulinet (1923), österrikaren Karl Landsteiner för upptäckten av blodgrupperna (1930) och Sir Robert G. Edwards för sitt arbete med provrörsbefruktning (2010).

I fjol, år 2018, gick priset till immunologerna Tasuku Honjo och James Allison. De belönades för sitt arbete med en ny cancerbehandling.

Tolv kvinnor har fått priset, senast kinesiska Tu Youyou som 2015 fick pris för ny behandling av malaria. Också då delade hon priset med två manliga kolleger. Den första kvinnan om fick priset var Gerty Theresa Cori, som med sin make Carl Ferdinand Cori fick priset 1947.

En finlandssvensk har fått priset, Ragnar Granit. Han och två amerikanska kolleger fick priset 1967 för upptäckter angående kemiska processer i ögat. Granit föddes 1900 i Riihimäki (Ryska imperiet) och dog i Stockholm 1991. Han är begraven i Korpo.

Läs också

Nyligen publicerat - Utrikes