Нобелівську премію з медицини вручили за відкриття тактильних рецепторів температури і дотику

Це відкриття в перспективі може використовуватися як у медицині, так і в робототехніці та віртуальній реальності.

Нобелівський комітет у Стокгольмі назвав імена лауреатів премії в галузі медицини — ними стали Дейвід Джуліус і Ардем Патапутян, які відкрили, яким чином температура або, наприклад, дотик перетворюються на людські відчуття.

Так, учені відкрили рецептори, які реагують на механічні подразники шкіри та внутрішніх органів.

Вручення відбулося дистанційно через пандемію коронавірусу і транслювалося на сайті Нобелівського комітету.

«Рівень відкриття має бути дуже високим. Це не може бути винахід або удосконалення чогось існуючого. Має бути саме відкриття», — повідомили в Нобелівському комітеті перед врученням премії.

«Рівень відкриття має бути дуже високим. Це не може бути винаходом чи вдосконаленням чогось існуючого. Має бути саме відкриття», — повідомили в Нобелівському комітеті перед врученням премії.

Група вчених під його керівництвом виявила ціле сімейство чутливих до температури рецепторів, які дозволяють нервовим волокнам визначати високі та низькі температури, використовуючи властивості натуральних продуктів, зокрема гострого перцю.

Так Джуліус відкрив рецептор капсаїцину, який згодом отримав назву TRPV1. Це привело дослідника і до інших відкриттів.

Коли Джуліус досліджував здатність білка реагувати на тепло, він зрозумів, що виявив термочутливий рецептор, який активується при температурах, які тіло сприймає як болісні.

Тоді Джуліус ідентифікував рецептор TRPM8, який активується холодом. 

Дейвід Джуліус і Ардем Патапутян незалежно один від одного використали ментол для виявлення цього рецептора. 

Учені визначили іонні канали, пов'язані з TRPV1 і TRPM8, які активувалися за різних температур.

«Відкриття TRPV1 Дейвідом Джуліусом стало проривом, який дозволив нам зрозуміти, як перепади температур можуть викликати сигнали в нервовій системі», — розповіли в Нобелівському комітеті. 

Крім механізмів сприйняття температур, учених цікавили ще не до кінця зрозумілі механізми дотику. 

Ардем Патапутян почав працювати над визначенням рецепторів, які активуються механічними подразниками. 

Патапутяну та його колегам вдалося виявити єдиний ген, який робить клітини чутливими до дотику. Був відкритий новий іонний канал, який отримав назву Piezo1 (від грецького «тиск»). Згодом був відкритий другий ген, названий Piezo2. 

Учені встановили, що Piezo1 і Piezo2 — це чутливі іонні канали, які активуються під час тиску на клітинні мембрани.

Науковий прорив Патапутяна допоміг встановити, що Piezo2 необхідний для тактильної чутливості. 

Крім того, він відіграє ключову роль у критично важливому відчутті положення і руху тіла. 

Крім того, канали Piezo1 і Piezo2 регулюють важливі фізіологічні процеси, зокрема артеріальний тиск, дихання та контроль сечового міхура.

«Відкриття каналів TRPV1, TRPM8 і Piezo лауреатів Нобелівської премії дозволили нам зрозуміти, як тепло, холод і механічна сила можуть ініціювати нервові імпульси, які дозволяють нам сприймати навколишній світ і адаптуватися до нього», — зазначають на сайті Нобелівської премії.

Ці знання використовуються в медицині для лікування багатьох захворювань, зокрема хронічних болів.

Ці знання використовуються в медицині для лікування багатьох захворювань, зокрема хронічних болів.

Цього тижня Нобелівський комітет оголосить лауреатів премії ще в п'яти галузях. У вівторок оголосять лауреата премії з фізики, у середу — з хімії, у четвер — з літератури. У п'ятницю в столиці Норвегії буде оголошено лауреата Нобелівської премії миру, на яку претендують 329 кандидатів. 11 жовтня оголосять лауреатів премії в галузі економіки.