دو دانشمند آمریکایی و یک دانشمند بریتانیایی جایزه نوبل پزشکی ۲۰۱۹ را به خاطر کشف یک کلید مولکولی که چگونگی تطبیق سلول های بدن با نوسان میزان اکسیژن را تنظیم می کند، دریافت کردند. کشف این کلید مولکولی می تواند به یافتن روش های جدیدی برای درمان بیماری های از نارسایی قلبی گرفته تا کم خونی و نیز سرطان بیانجامد.
«ویلیام جی کیلین جونیور» از دانشکده پزشکی هاروارد و انستتیتوی سرطان دانا- فاربر آمریکا، «گرگ ال سمنزا» از دانشگاه جان هاپکینز آمریکا و «پیتر جی رتکلیف» از دانشگاه آکسفورد بریتانیا به طور مشترک برنده این جایزه ۹ میلیون کرون سوئدی معادل ۹۱۳ هزار دلار آمریکا شدند.
به گفته کمیته سوئدی اهداکننده جایزه نوبل پزشکی پژوهش این دانشمندان مشخص کرد که سلول های بدن چگونه تغییرات میزان اکسیژن را حس می کنند و این کشف راه را برای پژوهشگران پزشکی می گشاید تا با فعال یا مهار کردن این مکانیزم واکنش بدن به اکسیژن، درمان های جدیدی را برای بیماری های گوناگون بیابند.
کار این دانشمندان بر چگونگی پاسخ بدن به هیپوکسی یعنی کاهش میزان اکسیژن بدن متمرکز بود.
هنگامی که بدن با کمبود اکسیژن مواجه می شود تولید هورمونی به نام اریتروپوئیتین از کلیه افزایش می یابد؛ که خود باعث افزایش تولید گلبول های قرمز که حاوی رنگدانه هموگلوبین حامل اکسیژن هستند می شود. گرچه اهمیت هورمون اریتروپوئیتین از شروع قرن بیستم شناخته شده بود چگونگی تولید و کنترل این هورمون به وسیله میزان اکسیژن معلوم نبود.
«گرگ ال سمنزا» به بررسی ژن تولید کننده اریتروپوئیتین و چگونگی تنظیم این ژن با میزان های مختلف اکسیژن پرداخت. او با استفاده از موش ها با ژن های تغییر یافته کشف کرد که قطعات دی ان ای ویژه که نزدیک ژن اریتروپوئیتین قرار دارند، تولید این هورمون را در پاسخ به تغییرات میزان اکسیژن تنظیم می کنند.
«پیتر جی رتکلیف» نیز همین ژن را بررسی کرد و هر د و گروه پژوهشی دریافتند که این ساز و کار شناسایی میزان اکسیژن تقریبا در همه سلول های بدن و نه تنها در سلول های کلیوی تولید کننده هورمون اریتروپوئیتین وجود دارد.
تحقیقات بعدی به وسیله سمنزا به کشف یک مولکول پروتئینی پیچیده انجامید که «عامل القای هیپوکسی» (HIF) نامیده شد و معلوم شد که این مولکول با اتصال به قطعات دی ان ای شناسایی شده در تحقیقات قبلی می تواند باعث فعال شدن ژن تولید هورمون اریتروپوئیتین شود. و بالاخره ویلیام کیلین پژوهشگر سرطان هنگامی که درباره یک نشانگان ژنتیکی به نام «فون هیپل لیندو» تحقیق می کرد به طور غیر منتظره به یافته هایی رسید که کار دو دانشمند دیگر را تکمیل کرد.
افراد مبتلا به این نشانگان به علت به ارث رسیدن یک ژن جهش یافته در معرض خطر بالای دچار شدن به سرطان های گوناگون هستند .
او در بررسی ژنتیکی بیماران دارای این نشانگان دریافت که ژن مربوط به این بیماری هم در تنظیم واکنش بدن به میزان اکسیژن نقشی ایفا می کند و با HIF ارتباط دارد.
میزان اکسیژن بدن در بسیاری از فرایندهای فیزیولوژیک بدن از جمله سوخت و ساز، ورزش، رشد رویان در رحم، پاسخ ایمنی، تطبیق بدن با ارتفاعات بالا و تنفس ارتباط دارد.
از طرف دیگر بسیاری از فرایندهای بیماری زا از جمله کم خونی، سرطان ، سکته مغزی، عفونت، ترمیم زخم و نیز حمله قلبی با کمبود اکسیژن مربوط هستند.
