منحت جائزة نوبل في الطب لاكتشاف مستقبلات الحرارة واللمس

قد يُستخدم هذا الاكتشاف مستقبلاً في الطب وكذلك في الروبوتات والواقع الافتراضي.

أعلنت لجنة نوبل في ستوكهولم اسم الفائزين بجائزة الطب، وهما ديفيد جوليوس وأردم باتابوتيان، اللذان اكتشفا كيف تتحول الحرارة أو اللمس على سبيل المثال إلى أحاسيس لدى الإنسان.

فقد اكتشف العلماء مستقبلات تستجيب للمنبهات الميكانيكية للجلد والأعضاء الداخلية.

جرت مراسم التسليم عن بُعد بسبب جائحة فيروس كورونا، و بُثّت على موقع لجنة نوبل.

يمكن أن يُستخدم هذا الاكتشاف في مجالات متعددة، من الطب إلى الواقع الافتراضي وصناعة الروبوتات.

“يجب أن يكون مستوى الاكتشاف عالياً جداً. فلا يمكن أن يكون اختراعاً أو تحسيناً لشيء موجود. يجب أن يكون اكتشافاً بالتحديد”، هكذا صرّحت لجنة نوبل قبيل تسليم الجائزة.

وُلد جوليوس عام 1955، ويعمل في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، وخلال العقود الأخيرة يدرس الآليات الجزيئية التي تساعد الناس على الإحساس باللمس والألم.

قاد فريق من العلماء بإشرافه إلى اكتشاف عائلة كاملة من المستقبلات الحساسة للحرارة، تتيح للألياف العصبية تحديد درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، مستخدمة خصائص منتجات طبيعية، وعلى وجه الخصوص الفلفل الحار.

وهكذا اكتشف جوليوس مستقبل الكابسيسين، الذي أُطلق عليه لاحقاً اسم TRPV1. وقاد هذا الباحث إلى اكتشافات أخرى.

وعندما درس جوليوس قدرة البروتين على الاستجابة للحرارة، أدرك أنه اكتشف مستقبلاً حساساً للحرارة ينشط عند درجات حرارة يدركها الجسم على أنها مؤلمة.

ثم حدد جوليوس المستقبل TRPM8، الذي ينشط بفعل البرد. 

استخدم ديفيد جوليوس وأردم باتابوتيان المنثول بشكل مستقل عن بعضهما لتحديد هذا المستقبل. 

حدد العلماء القنوات الأيونية المرتبطة بـ TRPV1 وTRPM8، والتي تنشط عند درجات حرارة مختلفة.

“لقد كان اكتشاف TRPV1 على يد ديفيد جوليوس اختراقاً أتاح لنا فهم كيف يمكن لتغيرات درجات الحرارة أن تُحدث إشارات في الجهاز العصبي”، هكذا صرحت لجنة نوبل. 

إلى جانب آليات إدراك الحرارة، كانت هناك آليات اللمس التي لم تُفهم بعد بشكل كامل، وقد اهتم بها العلماء أيضاً. 

بدأ أردم باتابوتيان العمل على تحديد المستقبلات التي تنشط بفعل المنبهات الميكانيكية. 

تمكن باتابوتيان وزملاؤه من اكتشاف جين واحد يجعل الخلايا حساسة للمس. وتم اكتشاف قناة أيونية جديدة أُطلق عليها اسم Piezo1 (من اليونانية بمعنى «الضغط»). ولاحقاً اكتُشف جين ثانٍ أُطلق عليه اسم Piezo2. 

وأثبت العلماء أن Piezo1 وPiezo2 قناتان أيونيتان حساستان تنشطان أثناء الضغط على أغشية الخلايا.

ساعد الاختراق العلمي لباتابوتيان في إثبات أن Piezo2 ضروري للحساسية اللمسية. 

كما يؤدي دوراً رئيسياً في حاسة وضعية الجسم وحركته، وهي حاسة بالغة الأهمية. 

إضافة إلى ذلك، تنظم قناتا Piezo1 وPiezo2 عمليات فسيولوجية مهمة، ولا سيما ضغط الدم والتنفس والتحكم في المثانة البولية.

“لقد أتاح لنا اكتشاف قنوات TRPV1 وTRPM8 وPiezo من قبل الحائزين على جائزة نوبل فهم كيف يمكن للحرارة والبرد والقوة الميكانيكية أن تبدأ نبضات عصبية تمكننا من إدراك العالم المحيط بنا والتكيف معه”، يشير موقع جائزة نوبل.

وتُستخدم هذه المعارف في الطب لعلاج كثير من الأمراض، ولا سيما الآلام المزمنة.

خلال هذا الأسبوع ستعلن لجنة نوبل عن الفائزين بالجائزة في خمسة مجالات أخرى. ففي يوم الثلاثاء سيُعلن الفائز بجائزة الفيزياء، وفي الأربعاء الكيمياء، وفي الخميس الأدب. وفي يوم الجمعة سيُعلن في عاصمة النرويج الفائز بجائزة نوبل للسلام، وقد تقدم لها 329 مرشحاً. وفي 11 أكتوبر سيُعلن الفائزون بجائزة الاقتصاد.