برندگان نوبل فیزیولوژی و پزشکی 2017 چه دستاوردهایی داشتند؟
آکادمی سلطنتی علوم سوئد، روز دوشنبه دهم مهر (دوم اکتبر) جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی 2017 را بطور مشترک به جفری هال (Jeffrey C. Hall)، مایکل روزباش (Michael Rosbash) و مایکل یانگ (Michael W. Young) اعطا کرد. این سه دانشمند به دلیل اکتشافات شان درباره چگونگی هماهنگ شدن آهنگ زیستی گیاهان، حیوانات و انسان ها با تغییرات فصلی، این جایزه را دریافت کردند.
هر سه برنده نوبل پزشکی امسال، آمریکایی هستند. هال 72 ساله استاد بازنشسته است و عمده دوران کاریش را در دانشگاه براندیس در والتهام ماساچوست گذراند. روزباش 73 ساله که دوست و همکار هال است، عضو هیئت علمی همین دانشگاه است. یانگ 68 ساله نیز در دانشگاه راکفلر در نیویورک کار می کند.
در این مقاله شما می توانید با این دستاورد بیشتر آشنا شوید.
ساعت بدن، آهنگ زیستی یا ریتم زیستی، چرخه 24 ساعته ای است که هماهنگ با چرخش کره زمین به دور خود و گذر روز به شب و شب به روز، فعالیت اعضاء و اندام های بدن و رفتار ما را تنظیم می کند، از جمله تنظیم دمای بدن، ترشح هورمون ها و سوخت و ساز. به بیان دیگر دمای بدن انسان یا شدت سوخت و ساز و متابولیسم بدن انسان در تمام اوقات شبانه روز یکسان نیست بلکه در یک چرخه تغییر می کند. کارکرد همین ساعت است که باعث می شود شب ها بخوابیم و صبح با روشن شدن هوا از خواب برخیزیم.
اختلال در ساعت زیستی تاثیر بسیاری بر سلامتی فرد می گذارد. عواملی مانند کار در شیفت های متغیر یا پروازهای طولانی (که اختلاف ساعت مقصد و مبداء زیاد است و پرواز زدگی را در پی دارد)، باعث به هم خوردن تطابق ساعت بدن با ریتم بیست و چهار ساعت شبانه روز می شود. این اختلال در کوتاه مدت بر حافظه، تمرکز و دیگر توانایی های شناختی تاثیر می گذارد، اما در زمان طولانی باعث بالا رفتن احتمال ابتلا به دیابت نوع دو، سرطان، بیماری های قلبی و بیماری های دیگر می شود. به همین سبب در سال های اخیر تلاش های بسیاری برای درک مکانیسم آن انجام شده است، چرا که امید می رود با کشف چگونگی عملکرد آن بتوان راهی برای پیشگیری و درمان بیماری های گوناگون یافت.
زندگی در کره زمین با چرخش این سیاره سازگار شده است. سال ها است که می دانیم موجودات زنده از جمله انسان، ساعت زیستی درونی دارند که فعالیت های جسمی ما با آهنگ و ریتم منظم شبانه روز، هماهنگ و سازگار شود. اما این ساعت چگونه کار می کند؟
جفری هال، مایکل روزباش و مایکل یانگ به بررسی طرز کار این ساعت زیستی پرداختند و عملکرد آن را شرح دادند. برندگان جایزه نوبل پزشکی امسال با استفاده از مگس میوه یا مگس سرکه، ژنی را که آهنگ زیستی طبیعی روزانه را کنترل می کند، شناسایی و جدا کردند. آنها نشان دادند که این ژن پروتئینی تولید می کند که در طول شب در سلول تولید و در طول روز تخریب می شود. آنها در ادامه، پروتئین های دیگری را در این سیستم شناسایی کردند که نشان دهنده مکانیسم کنترل خودمختار ساعت درونی سلول ها است. این دانشمندان ژنی را در مگس های سرکه کشف کردند که ریتم روزانه موجودات زنده را کنترل می کند. این ژن که دوره یا پریود (Period Gene) نام دارد، در طول شب، رمزگذاری پروتئینی را درون سلول انجام می دهد که در طول روز تخریب می شود.
اگر میان این ساعت درونی بدن و محیط خارجی تطابق و هماهنگی وجود نداشته باشد، ممکن است بر سلامت جاندار تاثیر بگذارد. بهترین مثال برای ناهماهنگی بین ساعت درونی بدن و محیط خارجی، پدیده هواپیمازدگی در انسان ها است. اگر فردی به جایی با منطقه زمانی متفاوتی سفر کند، ممکن است ساعت درونی او نتواند خود را با وضعیت محیط پیرامون سازگار کند و در نتیجه از کارآیی ذهنی یا جسمی او به شدت کاسته می شود.
هر سه برنده نوبل پزشکی امسال روی یافتن و جدا کردن ژن دوره کار می کردند و رقابتی برای انتشار نتایج وجود داشت. هال و روزباش با هم در این زمینه کار می کردند ولی یانگ مستقل از آنها پژوهش می کرد. هم هال و روزباش و هم یانگ نتیجه پژوهش هایشان را در سال 1984 منتشر کردند.
هال و روزباش به بررسی این موضوع پرداختند که ساعت بدن واقعاً چگونه کار می کند و دریافتند که افزایش و کاهش میزان های پروتئین رمزبندی شده بوسیله ژن دوره در طول روز، یک چرخه بازخورد منفی ایجاد می کند. در همین زمان یانگ ژن دیگری را کشف کرد که در این سیستم دخیل بود و آن را ژن بی زمان یا بی پایان نامید. این ژن نیز برای این فرآیند ضروری است. فقط زمانی که پروتئین های تولید شده بوسیله ژن دوره با پروتئین های ژن بی پایان ترکیب می شوند، توانایی وارد شدن به هسته سلول را پیدا می کنند و مانع فعالیت بیشتر ژن دوره می شوند.
کمیته نوبل در اطلاعیه خود برای بیان دلیل اهدای نوبل پزشکی به این افراد به موضوع تاثیر عظیم این یافته بر سلامت و تندرستی اشاره کرد. کمیته اعطای جوایز نوبل در ادامه آورده است: «از زمان کشفیات صورت گرفته توسط این سه نفر، ساعت زیستی بدن به حوزه تحقیقاتی بسیار وسیعی بدل شد که نتایج آن تحقیقات نیز اثراتی ارزشمند روی سلامت انسان ها گذاشت.»
اهمیت این دستاورد چیست؟
ساعت درونی ما در کارکرد بسیاری از اندام های ما نقش دارد. با شناخت پایه مولکولی این ساعت درونی، می توان بهتر دریافت که چرا و چگونه گاهی این ساعت، دچار اختلال می شود، مثل زمانی که انسان دچار پرواز زدگی می شود. این پژوهش ها ممکن است به شناخت بهتر خطر بیماری ها و درمان آنها نیز کمک کند.
یکی از نکات جالب نوبل پزشکی امسال این است که این خبر حتی برندگانش را نیز غافلگیر کرد، برندگان جایزه با ناباوری با این خبر روبرو شدند. روزباش زمانی که آکادمی نوبل با تلفن برنده شدنش را به او اطلاع داد، گفت: «شوخی می کنید.»
[toggle title=”برای مشاهده منابع اینجا کلیک کنید.” state=”close” ]
مقاله علمی و آموزشی «برندگان نوبل فیزیولوژی و پزشکی 2017 چه دستاوردهایی داشتند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا گزارش مجله دانشمند، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.
[/toggle]
