Nobelförsamlingen vid Karolinska Institutet har tilldelat 2001 års nobelpris i fysiologi eller medicin gemensamt till Leland H. Hartwell, USA, R. Timothy (Tim) Hunt och Paul M. Nurse, båda Storbritannien, för deras upptäckter rörande ”kontrollen av cellcykeln”.
Årets medicinpristagare har gjort banbrytande upptäckter av hur cellcykeln styrs. De har identifierat nyckelmolekyler som kontrollerar cellcykeln. Dessa molekyler fungerar på samma sätt hos jästsvampar, växter, djur och människor. Dessa fundamentala biologiska upptäckter har stor betydelse för allt som rör cellers tillväxt. Forskningsrönen har exempelvis ökat förståelsen för hur arvsmassan förändras i cancerceller och de kan öppna nya vägar för framtida behandling av cancersjukdomar.
Att förstå hur cellcykeln kontrolleras är oerhört centralt inom biologi och medicin. Årets nobelpristagare har på molekylär nivå gjort grundläggande upptäckter om vad som driver cellen från en fas till en annan i cellcykeln.
Alla organismer är uppbyggda av celler, som förökar sig genom delning. En vuxen människa består av cirka 100 000 miljarder celler, som uppstått från en enda cell, den befruktade äggcellen. Även hos vuxna delar sig ständigt en enorm mängd celler för att ersätta dem som dör. För att en cell ska kunna dela sig måste den tillväxa i storlek, kopiera sin arvsmassa och exakt fördela denna till dottercellerna. Det är dessa processer som samordnas i den s.k. cellcykeln.
Pristagarna
Leland Hartwell, verksam vid Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, USA, belönas för sina upptäckter av en klass gener som kontrollerar cellcykeln. En av dessa gener har en central roll för att sätta i gång varje ny cellcykel och kallas därför ”start”. Hartwell var också den som införde begreppet kontrollstationer (”checkpoints”) och medverkade därmed till ett nytt synsätt på cellcykeln.
Paul Nurse, verksam vid Imperial Cancer Research Fund, London, Storbritannien, har med genetiska och molekylärbiologiska metoder identifierat en av nyckelkomponenterna i kontrollen av cellcykeln, CDK (cyklinberoende kinas). Han har visat att CDK bevarat sin funktion genom evolutionen. CDK driver cellcykeln genom att kemiskt påverka (fosforylera) andra proteiner.
Tim Hunt, också han verksam vid Imperial Cancer Research Fund, belönas för sina upptäckter av cykliner, dvs. de proteiner som reglerar CDK:s funktion. Han har visat att cyklinerna bryts ned i samband med celldelningen, en mekanism som visat sig vara central för kontrollen av cellcykeln.
De tre nobelpristagarna har tillsammans upptäckt molekylära mekanismer som reglerar cellcykeln. Mängden CDK-molekyler är konstant under cellcykeln, men deras aktivitet varierar på grund av cyklinernas reglerande funktion. Tillsammans driver CDK-molekyler och cykliner cellen från den ena fasen i cellcykeln till den följande. Man brukar likna det med att säga att CDK-molekylerna är cellcykelns motor, medan cyklinerna är växellådan som bestämmer om cellen ska gå på tomgång eller drivas framåt i cellcykeln.
Stor betydelse för forskning och diagnostik
All biomedicinsk forskning har nytta av dessa grundvetenskapliga upptäckter, som kan få bred tillämpning inom många områden. Upptäckterna har hittills ökat förståelsen för cancercellers kromosomala instabilitet, som innebär att delar av arvsmassan förloras, omlagras eller fördelas ojämnt mellan dottercellerna. Mycket talar för att sådana förändringar i cancerceller har uppkommit på grund av defekter i cellcykeln.
Fynden inom cellcykelforskningen börjar nu tillämpas inom cancerdiagnostiken. Det har visat sig att gener för såväl CDK-molekyler som cykliner kan finnas i starkt förhöjt antal i tumörceller, bl.a. vid vissa former av bröstcancer och elakartade hjärntumörer. Forskningsrönen kan också öppna nya vägar för framtida behandling av cancersjukdomar. Redan nu pågår flera kliniska försök med läkemedel som hämmar CDK-molekylerna.
Externa länkar:
Fred Hutchinson Cancer Research Center
(Artikeln publicerad 2001-10-08)
Nobelpriset 2001: Fysiologi eller medicin
http://www.ne.se/rep/nobelpriset-2001-fysiologi-eller-medicin
Nationalencyklopedin, 2012-05-27
Kopiera källangivelse
