Lääketieteen Nobel-palkinto 2017

Yhdysvaltalaistutkijat Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash ja Michael W. Young voittivat lääketieteen Nobel-palkinnon vuonna 2017.

 

He tutkivat sirkadiaanisen rytmin mekanismia. Sirkadiaaninen rytmi tarkoittaa elimistön sisäistä kelloa, joka säätelee ihmisten ja eläinten elimistön toimintoja vuorokauden eri aikojen mukaisesti. Tätä ilmiötä kutsutaan usein myös biologiseksi kelloksi, joka vaikuttaa muun muassa unirytmin säätelyyn, ruokailukäyttäytymiseen, hormonitoimintaan, kehon lämpötilaan, aineenvaihduntaan ja verenpaineeseen. Kolmikko tutki miten molekyylimekanismit vaikuttavat kasvien, eläinten ja ihmisten keinoihin sopeuttaa biologisen rytminsä Maan liikkeiden mukaan. Amerikkalaistutkijat ovat tutkineet vuorokausirytmiä muun muassa hedelmäkärpäsillä. Kärpäsiä tutkimalla he löysivät geenin, joka kontrolloi sen päivittäistä rytmiä. He osoittavat, että tämä geeni tuottaa proteiinia, joka kertyy soluun yön aikana ja kuluu päivän aikana pois. Sama periaate on todettu toimivan myös ihmisillä.Jeffrey C. Hall ja Michael Rosbash työskenteli läheisessä yhteistyössä ja onnistui eristämään period-geenin vuonna 1984. Michael W. Youngin ryhmä onnistui siinä samoihin aikoihin. Hall ja Roshash halusivat löytää muita molekyyliprosesseja, joihin geeni vaikuttaa, joten he jatkoivat työtään period-geenin parissa. Seuraavaksi he löysivät geeniin  liittyvän lähetti-RNA.n. Kaksikko julkaisi tuloksensa vuonna 1990.

Sisäisen kellon molekyylimekanismit tulivat paremmin tunnetuksi kaksikon vuosikymmenen tutkimuksen seurauksena. He jatkoivat tutkimusta edelleen laajentamalla aihetta käsittelemään myös viittä muuta siihen liittyvää geeniä. Yhdysvaltalaistutkijoiden löytöjen ansiosta syntyi laaja biologisen tutkimuksen ala, joka avartaa tietoamme hyvinvoinnista ja terveydestä entisestään. Helsingin yliopiston professori Aarno Palotien uskoo unirytmin tutkimusten kuuluvan tämän hetkisiin kuumiin aiheisiin lääketieteen saralla, sillä unirytmin häiriöiden epäillään olevan useiden aivosairauksien taustalla. Migreenin syntyyn voi esimerkiksi vaikuttaa ihmisen sisäisen kellon häiriö. Psykiatrin professori Tiina Paunio on samaa mieltä ja kertoo, että tutkimuksen löydökset ovat olleet uraauurtavia biologisen kellon ja vuorokausirytmin mekanismien tunnistamisessa ja että tämä on hieno tunnustus tärkeällä fysiologian ja molekyylibiologian tutkimusalueelle, jolla on myös merkittäviä seurannaisilmiöitä kliinisessä lääketieteessä.Paunion mukaan sisäisen kellon desynkroinointi johtaa merkittäviin terveysongelmiin, kuten esimerkiksi metabooliseen oireyhtymään, sydän- ja verisuonisairauksiin tai jopa syöpäsairauksiin. Tässäkin tapauksessa yksilöllistä vaihtelua löytyy, joka todennäköisesti liittyy kelloa säätelevien mekanismien yksilölliseen joustavuuteen. Unitutkija dosentti Tarja Stenbergin mielestä on hämmästyttävää, kuinka paljon ihmisen sisäisestä rytmistä on saatu selville hedelmäkärpäsen kelloon perehtymällä ja kuinka samanlaisena kellomekanismi on säilynyt evoluutiossa. Banaanikärpästen tutkijat onnistuivat katsomaan syvälle eliöiden sisäiseen kelloon ja paljastamaan, miten se toimii. Geenin erottamisen lisäksi he onnistuivat kuvaamaan solujen sisällä toimivan ja niiden rytmiä hallitsevan kellomekanismin.

Sirkadiaaninen rytmimme sopeuttaa elimistömme hämmästyttävän tarkasti päivän erilaisiin jaksoihin. Emme voi hyvin, mikäli ulkoinen ympäristömme ja sisäinen rytmimme on epätasapainossa. Tämän tietävät monet vuorotyötä kokeilleet, joille oudot työajat eivät sovi. Ilmiö selittää myös aikaeroväsymyksen, esimerkiksi lennettyämme toiselle pallonpuoliskolle jossa ympäristö on sisäisen kellomme kanssa eri ajassa. Todisteita on myös siitä, että nykyinen kiireinen elämäntapamme ei noudata biologista kelloa, joka lisää monien sairauksien riskiä. Tutkimuksella on todistettu yhteys muun muassa lihavuuteen ja diabetekseen. Sisäisen kellon kanssa epärytmissä eläminen saattaa esimerkiksi johtaa epävakaaseen vuorokausirytmiin kuten väärään aikaan syömiseen jolla on usein suora yhteys edellä mainittuihin sairauksiin. Stenberg kertoo myös, että omalla alallaan unitutkimuksissa vuorokausirytmillä on suuri vaikutus hyvinvointiimme. Sisäinen kello menee sekaisin esimerkiksi jos valvoo liikaa ja unen puutteesta voi seurata sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan häiriöitä. Ihminen on rytmieläin.

Nobel

Lääketieteen ja fysiologian Nobel-palkinto on suuruudeltaan yhdeksän miljoonaa Ruotsin kruunua, eli hieman yli 936 000 euroa. Vuonna 2016 Nobel-palkinnon sai japanilainen solubiologi Yoshinori Ohsumi, joka tutkii muun muassa solujen uusiutumista koskevaa autofagian mekanismeja.