جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۱ به کاشفان عملکرد گیرنده‌های گرما و لامسه رسید

جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۲۰۲۱، امروز (دوشنبه، ۱۲ مهر) به پاس کشف عملکرد گیرنده‌های گرما و لامسه به‌طور مشترک به دو دانشمند آمریکایی به‌ نام‌های دیوید جولیوس و آردم پاتاپوتیان اهدا شد. تلاش‌های آن‌ها به ما امکان داده است به چگونگی کاهش دردهای مزمن و حاد مربوط به طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها، جراحات و درمان آن‌ها پی ببریم.

کمیته نوبل در بیانیه‌ای خبری گفت: «توانایی ما در احساس گرما، سرما و لمس برای بقا ضروری و زیربنای تعاملمان با جهان پیرامون است. در زندگی‌های روزمره‌مان این احساسات را بدیهی می‌پنداریم؛ اما چگونه تکانه‌های عصبی به‌ جریان می‌افتند تا درک گرما و فشار امکان‌پذیر شود؟» دانشمندان برنده امروز، این معما را حل کرده‌اند.

به‌ گزارش نیویورک تایمز، دو دانشمند به اکتشافات پیشگامانه‌ای دست یافتند که آغازگر فعالیت‌های پژوهشی سنگینی بود که به نوبه خود به افزایش سریع شناخت ما از چگونگی احساس گرما، سرما و محرک مکانیکی در دستگاه عصبی منجر شد. برندگان نوبل پزشکی امسال پیوندهای حیاتی مفقود در درک ما از تعامل پیچیده بین محیط و حواسمان را شناسایی کردند.

به‌طور مشخص، جولیوس ماده‌ای به‌ نام کپسایسین را که ترکیبی تند در فلفل‌های چیلی و عامل احساس سوزش است، به‌ کار گرفت تا حسگر موجود در پایانه‌های عصبی پوست که به گرما واکنش نشان می‌دهد، شناسایی کند. پاتاپوتیان نیز از سلول‌های حساس به فشار استفاده کرد تا طبقه‌ای جدید از حسگرهایی را کشف کند که به محرک مکانیکی در پوست و اندام‌های داخلی واکنش نشان می‌دهند.

به‌ گفته کمیته نوبل، دو دانشمند در یافتن پاسخ به یکی از بنیادی‌ترین پرسش‌ها درباره وضعیت انسان کمک کردند: چگونه محیطمان را حس می‌کنیم؟ کمیته می‌نویسد: «سازوکارهای نهفته در حواس ما، از هزاران سال پیش کنجکاوی‌مان را برانگیخته‌اند. به‌عنوان مثال، چشم‌ها چگونه نور را شناسایی می‌کنند؛ امواج صدا چگونه بر گوش‌های داخلی ما اثر می‌گذارند و چگونه تعامل ترکیبات شیمیایی مختلف با گیرنده‌های بینی و دهان، بو و مزه را ایجاد می‌کنند؟»

در قرن هفدهم رنه دکارت، فیلسوف مشهور عصر روشنگری، رشته‌هایی را تصور کرد که بخش‌های مختلف پوست را به مغز متصل می‌کنند. بدین ترتیب، وقتی شعله آتش پا را لمس می‌کند، سیگنالی به مغز فرستاده می‌شود. پژوهش‌های بعدی نشان داد که نورون‌های حسی، تغییرات در محیط ما را ثبت می‌کنند.

سال ۱۹۴۴، جوزف ارلنگر و هربرت گسر به پاس کشف انواع مختلف فیبرهای عصبی حسی که به محرک‌های متمایز واکنش نشان می‌دهند (به‌عنوان مثال در پاسخ به لمس دردناک و غیر دردناک)، جایزه نوبل پزشکی را دریافت کردند؛ اما پرسشی اساسی همچنان باقی بود. چگونه گرما و محرک مکانیکی به تکانه‌های الکتریکی در دستگاه عصبی تبدیل می‌شوند؟

تلاش‌های جولیوس و پاتاپوتیان برای نخستین‌ بار به ما امکان داد تا دریابیم چگونه گرما، سرما و نیروی مکانیکی می‌توانند تکانه‌هایی عصبی را به جریان اندازند که درک و سازگاری با محیط اطرافمان را برایمان امکان‌پذیر می‌کنند. به‌ گفته کمیته نوبل، اکتشافات دو دانشمند اکنون پژوهش‌های گسترده در زمینه کشف درمان برای طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها شامل دردهای مزمن را شکل داده است.

دکتر دیوید جولیوس، استاد فیزیولوژی در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو است. در دهه ۱۹۹۰، پژوهش او در زمینه ترکیب شیمیایی کپسایسین، درک دانشمندان از احساس سوزش ایجادشده در اثر فلفل‌های چیلی را دگرگون کرد. او با همراهی تیمی از پژوهشگران، کتابخانه‌ای حاوی میلیون‌ها قطعه DNA ایجاد کرد که در پاسخ به درد، گرما و لمس در نورون‌های حسی بیان می‌شوند.

آردم پاتاپوتیان، زیست‌شناس مولکولی و متخصص اعصاب در مؤسسه پژوهشی اسکریپس است. به‌ نقل از وب‌سایت اسکریپس، این مرکز بر شناسایی و توصیف کانال‌های یونی و دیگر حسگرهایی تمرکز دارد که محرک مکانیکی را به سیگنال‌های شیمیایی ترجمه می‌کنند.

پاتاپوتیان در سال ۱۹۹۶ دکترای خود را در مؤسسه فناوری کالیفرنیا دریافت کرد و پیش از پیوستن به تیم پژوهشی اسکریپس در سال ۲۰۰۰، دوره پسادکترا را در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی به پایان رساند. او در سال‌های ۲۰۱۷ و ۲۰۲۰ به‌ ترتیب به عضویت آکادمی ملی علوم آمریکا و فرهنگستان هنر و علوم آمریکا درآمد.

سال ۲۰۲۰، جولیوس و پاتاپوتیان جایزه کاولی در علوم اعصاب را دریافت کردند. این جایزه که از سوی دولت نروژ اداره می‌شود، به پاس کشف پیشگامانه پروتئین‌هایی که در حس فشار به بدن کمک می‌کنند، به دو دانشمند اهدا شد.

دو جایزه نوبل علمی دیگر وجود دارد. کمیته نوبل برندگان نوبل فیزیک ۲۰۲۱ را فردا سه‌شنبه و نوبل شیمی ۲۰۲۱ را چهارشنبه در استکهلم سوئد اعلام خواهد کرد. برنده نوبل ادبیات امسال، پنجشنبه مشخص و نوبل صلح جمعه در اسلو معرفی خواهد شد. در نهایت، برنده یا برندگان جایزه نوبل اقتصاد، دوشنبه هفته آینده در استکهلم معرفی خواهند شد.