Premiul Nobel in fiziologie si medicina in anul 2001

Alfred Nobel s-a nascut la Stockholm in data de 21 octombrie 1833.
Tatal sau, Immanuel Nobel, a fost inginer de profesie si s-a confruntat, nu de putine ori, cu problema aruncarii in aer a blocurilor de piatra pentru a putea construi poduri si cladiri in Stockholm. Desi mama sa, Andrietta Ahlsell, provenea dintr-o familie bogata, anul 1833 avea sa fie un an nefast pentru familia Nobel datorita falimentului caruia tatal sau a trebuit sa-i faca fata.
Tragicul eveniment, care se repeta de altfel cativa ani mai tarziu, ii desparte pentru o buna bucata de timp pe cei doi soti, tatal sau plecand, in 1937, in Finlanda si Rusia pentru a-si porni o noua cariera. Andrietta ramane la Stockholm si, pentru a-si putea sustine financiar familia, deschide o bacanie care ii aduce un venit modest.
Intre timp tatal sau isi pune pe picioare o afacere in St. Petersburg (Rusia). El furniza echipament militar armatei rusesti si ii convinge pe generalii rusi de utilitatea plasarii unor mine acvatice pentru a impiedica accesul navelor britanice. Minele construite de Immanuel Nobel au tinut la distanta Flota Britanica in timpul razboiului Crimeei (1854-1856).
In 1842 Immanuel isi poate permite sa-si aduca familia in St. Petersburg. Aici, fiii sai sunt instruiti in stiintele naturii, limbi straine si literatura. La 17 ani, Alfred vorbea fluent suedeza, rusa, franceza, engleza si germana. Era atras deopotriva de literatura engleza si de stiintele exactea€œ cum ar fi fizica sau chimia.
Timp de 2 ani, Alfred avea sa viziteze Suedia, Germania, Franta si Statele Unite. La Paris are sansa sa lucreze in laboratorul unui chimist renumit in epoca, T.J. Pelouze. Aici il intalneste pe tanarul chimist italian Ascanio Sobrero, care, trei ani mai devreme, inventase nitroglicerina, un lichid exploziv deosebit de puternic si de instabil.
Descoperirea nitroglicerinei a fost considerata in epoca mult prea periculoasa pentru a putea fi folosita in practica datorita faptului ca putea provoca explozii la variatii mici de temperatura sau presiune. Alfred era insa interesat de posibilitatea folosirii ei in constructii si incepe sa lucreze la elaborarea unor metode de controlare a exploziei nitroglicerinei.
In 1852 Alfred este chemat sa lucreze pentru compania tatalui sau care cunostea o dezvoltare continua datorita livrarilor catre armata rusa. Cu toate acestea, sfarsitul razboiului avea sa aduca dupa el cel de-al doilea faliment al lui Immanuel Nobel. El isi va lua doi dintre fiii sai, Alfred si Emil, si se va reintoarce la Stockholm.
Ajuns in orasul sau natal, Alfred continua cercetarile prin care incearca sa foloseasca nitroglicerina ca exploziv. Cercetarile sale vor avea insa urmari tragice determinand, in 1864, moartea framelui sau Emil. Autoritatile se vad nevoite, asadar, sa-i interzica experimentele in interiorul orasului iar Alfred se muta pe un vas ancorat in Lacul Malaren.
In curand, inventatorul nostru avea sa afle ca prin amestecarea nitroglicerinei cu cuart se formeaza o pasta care putea fi modelata in diferite forme si dimensiuni.
In 1867 isi breveteaza inventia sub denumirea de dinamita. Pentru a putea determina aparitiei exploziei, Alfred breveteaza o alta inventie, un detonator care permite activarea dinamitei prin aprinderea unui fitil.
Datorita faptului ca dinamita reducea substantial costurile aruncarii in aer a blocurilor de piatra, Alfred a facut din vanzarea dinamitei o afacere profitabila, astfel incat fabrica sa din KrA¼mmel (Germania) incepe sa-si exporte produsele in alte tari din Europa si chiar in America si Australia.
Datorita pasiunii sale pentru calatorii, Victor Hugo l-a denumit cel mai bogat vagabond al Europei”. Cu timpul, Alfred si-a deschis fabrici si laboratoare in peste 20 de tari iar cand nu calatorea lucra intens in laboratoarele sale.
Pana la moartea sa, in 1896, Alfred Nobel a brevetat peste 355 de inventii, printre care cauciucul sintetic, pielea artificiala si matasea sintetica.
Centenarul Nobel

Alfred Nobel este considerat inventatorul dinamitei fapt pentru care i s-au acordat numeroase distinctii si a castigat importante fonduri.Nefiind un om egoist o mare parte a acestor fonduri le-a donat pentru acordarea unor premii celor care promoveaza idei si “doctrine” noi.Premiile Nobel sunt acordate din anul 1901 pentru literatura, pace, fizica, chimie, si medicina.
In anul 1901, la 10 decembrie, au fost decernate primele premii Nobel, la cinci ani dupa disparitia lui Alfred Nobel. Celibatar, mizantrop, dar generos, inventatorul dinamitei a murit fara sa aiba mostenitori directi, lasand in urma sa un testament de 300 de cuvinte in care erau foarte putine indicatii privind gestionarea averii sale. El a fixat cinci domenii la care sa fie acordate premiile Nobel - pace, medicina, chimie, fizica si literatura - si institutiile insarcinate sa-l aleaga pe cel care in cursul anului respectiv a adus cele mai mari servicii umanitatii. In fiecare an, cei 18 membri ai Academiei Suedeze, alesi pe viata, ii desemneaza pe castigatorii premiilor. Pentru a marca 100 de ani la infiintarea premiilor, anul acesta la 10 decembrie, aproximativ 200 de nobelizati au participat la ceremoniile ce s-au desfasurat la Stockholm si Oslo.
Premiile Nobel, care aniverseaza centenarul, au fost create de savantul si omul de afaceri suedez Alfred Nobel (1833 - 1896), inventatorul dinamitei (1867), care in testamentul sau a cerut ca veniturile imensei sale averi sa fie oferite in fiecare an a€œsub forma de premii celor care, in anul precedent, au adus cele mai mari servicii umanitatiia€ , se arata intr-un comentariu AFP.
In consecinta, 31,5 milioane de coroane suedeze (ceea ce ar echivala in prezent cu 1,5 miliarde de coroane, adica 154 de milioane de euro) au fost folosite pentru crearea Fundatiei Nobel. Aceasta este independenta de societatile care, aproape in intreaga lume, poarta inca numele lui Nobel.
Testamentul savantului suedez, redactat la Paris, cu un an inainte de moartea lui, dispune ca premiile sa fie repartizate astfel: a€œo parte celui care a facut descoperirea sau inventia cea mai importanta in domeniul fizicii, alta celui care a facut descoperirea sau a inregistrat progresul cel mai remarcabil in chimie, alta celui care a facut descoperirea cea mai importanta in domeniul fiziologiei sau medicinei, alta celui care a produs in domeniul literar lucrarea cea mai remarcabila de o tendinta idealista si o alta parte celui care a actionat cel mai bine sau mai vizibil pentru fraternitatea popoarelor, abolirea sau reducerea numarului armelor permanente, ca si pentru organizarea si difuzarea congreselor de pacea€ .
Totusi, din punct de vedere legal, testamentul nu desemna un legatar pentru averea in sine, iar dupa lectura sa in ianuarie 1897 el a fost vehement contestat de unii membri ai familiei Nobel. De altfel, Alfred Nobel nu consultase diversele institutii in chestiune pentru a se asigura ca sunt de acord sa-si asume responsabilitatea atribuirii premiilor. S-au mai scurs trei ani pana cand problema a fost in fine rezolvata, atunci cand s-a decis sa se instituie ca legatar Fundatia Nobel, care administreaza capitalul premiilor Nobel, in timp ce diversele organisme mentionate in testament au acceptat sa se ocupe de atribuirea premiilor.
In 1968, cu ocazia tricentenarului sau, banca centrala a Suediei (Riskbank) a instituit un premiu in stiinte economice in memoria lui Alfred Nobel, punand la dispozitia Fundatiei Nobel o suma anuala echivalenta cu valoarea celorlalte premii.

Premiul Nobel pentru Pace

Magnatul industrial suedez Alfred Nobel (1833-1896), inventatorul dinamitei, este initiatorul Premiului Nobel pentru Pace. La vremea mortii sale, imperiul lui Nobel era format dintr-o retea de aproape o suta de fabrici si suedezul era unul din cei mai bogati oameni din lume. Necasatorit si fara copii, Nobel a intocmit un testament in care cerea ca toate fabricile sale sa fie vandute si banii incasati sa fie plasati intr-un depozit bancar. Dobanzile rezultate urmau sa fie acordate in fiecare an „celor care, in anul anterior, au facut cele mai bune lucruri pentru umanitate”. Premiile Nobel pentru literatura, fizica, chimie si medicina urmau sa fie acordate de institutii suedeze, dar onoarea de a conferi cel de-al cincilea premiu, Premiul Nobel pentru Pace, i-a revenit unui comitet independent ce urma sa fie numit de Adunarea Nationala norvegiana, Storting.

Nobel a ales Norvegia din mai multe motive. Suedia si Norvegia se aflau inca in uniune cand si-a scris el testamentul, iar Storting-ul demonstrase, prin politici practice, sustinerea pe care o acorda ideilor moderne despre pace, cum ar fi dezarmarea si arbitrarea pentru a preveni escaladarea conflictelor.

Storting-ul a acceptat conditiile din testament si a trecut rapid la actiune. Primii cinci membri ai Comitetului Nobel Norvegian au fost numiti in 1898, iar in 1901 Comitetul i-a ales pe fondatorul Crucii Rosii, Henry Dunant din Elvetia, si pe activistul pentru pace Frédéric Passy din Franta drept primii laureati ai Premiului Nobel pentru Pace din lume.

Organizarea activitatilor norvegiene legate de Premiul Nobel
Storting numeste cei cinci membri ai Comitetului Nobel Norvegian, dar Comitetul actioneaza ca o entitate complet autonoma. Persoanele alese sa indeplineasca aceasta sarcina prestigioasa sunt de obicei fosti parlamentari sau barbati si femei care au jucat in alt fel un rol proeminent in societate.

Institutul Nobel din Norvegia a fost fondat in 1904. Institutul este condus de un director, care indeplineste si functia de secretar al Comitetului Nobel. Principala sarcina a Institutului este sa adune informatii despre nominalizatii la Premiul pentru Pace, astfel incat Comitetul sa poata alege in cunostinta de cauza.

Termenul limita de nominalizare a candidatilor este data de 1 februarie a fiecarui an si doar anumite persoane au dreptul sa prezinte candidaturi. Imediat dupa incheierea procesului de nominalizare, Comitetul Nobel se reuneste cu secretarul pentru a intocmi lista candidatilor eligibili. Apoi, consilierii Comitetului si alti experti redacteaza rapoarte detaliate despre fiecare candidat, pe baza carora Comitetul urmeaza sa delibereze.

Comitetul Nobel anunta numele candidatului castigator la mijlocul lunii octombrie. Premiul pentru Pace poate fi acordat atat individual, cat si unor organizatii. De asemenea, Premiul poate fi acordat unui numar maxim de trei candidati, care trebuie sa fie toti asociati aceleiasi cauze. Ceremonia oficiala de decernare a premiului are loc la Primaria orasului Oslo in data de 10 decembrie, cand se aniverseaza moartea lui Nobel. Laureatul primeste o medalie de aur, o diploma si un premiu substantial in bani, care in 2004 a fost de 10 milioane SEK (coroane suedeze).

Puterea Premiului pentru Pace
Premiul Nobel pentru Pace ocupa o pozitie unica, in ciuda competitiei reprezentate de cateva sute de alte premii asemanatoare. The Oxford Dictionary of Contemporary World History (Dictionarul Oxford de Istorie Contemporana a Lumii) il numeste „Cel mai prestigios premiu din lume, acordat pentru salvgardarea pacii”.

Aceasta pozitie poate fi explicata de mai multi factori. Premiul este deja consacrat si implica o recompensa financiara considerabila. Mai mult, face parte din familia Premiilor Nobel, care au o istorie comuna de prestigiu pe plan international. Deciziile Comitetului Nobel din Norvegia reflecta valorile liberale occidentale si doar foarte putine dintre ele au avut un impact negativ asupra renumelui international al Premiului pentru Pace. In plus, Comitetul a demonstrat intotdeauna o abordare flexibila a conceptului de pace si a dat o interpretare extinsa testamentului lui Alfred Nobel. In ultimele decenii, Comitetul s-a straduit tot mai mult sa se asigure ca Premiul pentru Pace are intr-adevar o dimensiune globala si a incercat sa aduca laolalta principalele parti implicate in conflicte, de pilda in Orientul Mijlociu si in Irlanda de Nord, intr-un efort de promovare a procesului de pace.

Introducere

Prin testamentul sau, Alfred Nobel constituia la 27 noiembrie 1895 Fundatia Nobel care avea sa acorde, incepand din 1900, premiul Nobel cercetatorilor care “au adus cele mai mari beneficii omenirii” si in particular celor care au facut cele mai importante descoperiri in domeniul fiziologiei si medicinei”.

Laureatii si munca lor

In perioada 1901 – 2000 un numar de 172 de oameni de stiinta au primit premiul Nobel pentru Fiziologie si Medicina. Contributiile lor merg de la cercetarea fundamentala pana la cea clinica.

Prezentam in continuare un tabel cu cercetatorii care au primit premiul Nobel in ultimii 50 de ani si natura descoperirilor care le-au adus aceste premii.

In ultima suta de ani, premiul pentru medicina si fiziologie a fost acordat unor importante descoperiri. Dar au fost si unele omisiuni ca si unele greseli.

Prestigiul premiului Nobel vine totusi de la faptul ca comunitatea stiintifica internationala e de acord cu majoritatea deciziilor care au fost luate.

Intentia lui Nobel a fost ca premiul ca faca posibil ca cercetatorii talentati sa-si continue cercetarile fara sa se ingrijoreze de situatia materiala. Acest luctru in ziua de azi e sub semnul intrebarii. In primul rand ca varsta la care castigatorii pot primi premiul este relativ ridicata si in al doilea rand premiantii sunt deja recunoscuti ca oameni de stiinta in momentul in care primesc premiul. Oricum, studiile medicale cer un buget considerabil si grupuri mari de studiu.

Deci, premiul Nobel difera foarte mult azi fata de cel de acum 100 de ani.

Pentru juriu, datoria de a selecta laureatii la premiul Nobel este una stimulativa iar momentul citirii discursului laureatilor este o ocazie memorabila. Anuntarea premiului Nobel din Octombrie cat si ceremonia si festivitatile de decernare sunt o atractie pentru mass-media internationala.

Premiul Nobel 2001

Toate organismele sunt compuse din celule care se reproduc prin diviziune. Un adult poseda in jur de 100 000 miliarde, toate rezultate dintr-o singura celula, ovulul fecundat. Chiar si la adult, nenumarate celule se reproduc fara incetare pentru a le inlocui pe cale care mor. Pentru a putea sa se reproduca, celula trebuie sa creasca, sa-si recopieze genomul si sa-l transmita in mod fidel celulelor fiice. Aceste procese sunt coordonate de ciclul celular.

Cei trei laureati ai premiului Nobel in fiziologie

Cei trei laureati ai premiului Nobel in fiziologie si medicina au facut descoperiri majore privind mecanismul de controla ciclului celular. Ei au identificat moleculele cheie care il regleaza si a caror functionare este identica la drojdii, la plante, la animale si la om. Aceste descoperiri in biologia fundamentala au o mare semnificatie pentru tot ceea ce inseamna cresterea celulelor. 

Rezultatele acestor cercetari au permis de exemplu o mai buna intelegere a alterarilor genomului in celule canceroase si pot deschide drumul catre tratamentul maladiilor canceroase.

Leland Hartwell (nascut in 1939), Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle (Statele Unite), este recompensat pentru descoperirea unei categorii de gene care comanda ciclul celular. Una dintre aceste gene joaca un rol central in inceperea fiecarui nou ciclu, de unde numele sau, “start”. Hartwell a introdus si notiunea de “puncte de control”, conducand la o abordare novatoare a ciclului celular.

Paul Nurse (nascut in 1949), Imperial Cancer Research Fund, Londra, a identificat prin metode de genetica si biologie moleculara unul din factorii cheie ale reglarii ciclului celular, Kinazele dependente de cicline (CDK). El a aratat ca functionarea CDK este aceeasi de lungul evolutiei. CDK activeaza ciclul celular prin intemediul unei reactii chimice cu alte proteine.

Tim Hunt (nascut in 1943), Imperial Cancer Research Fund, Londra, este recompensat pentru descoperirea ciclinelor, proteinele care regleaza actiunea CDK. El a pus in evidenta degradarea cilcinelor in cazul diviziunii celulelor, un mecanism care s-a dovedit esential pentru reglarea ciclului celular.

Un milion de celule intr-un gram de tesut.

Celulele avand cromozomi plasati in nucleu si separati de restul celulei, asa-numitele celule eucariote, au aparut pe pamant acum doua milioane de ani. Organismele continand asemenea celule pot fi unicelulare, ca cele de la amoebe, sau pluricelulare, ca cele de la plante sau animale. Corpul uman contine un numar imens de celule, in medie un milion de celule intr-un gram de tesut.

Fiecare nucleu contine intregul material ereditar (AND) plasat in 46 de cromozomi (23 de perechi de cromozomi).

De peste 100 de ani se cunoaste modul de diviziune al celulelor pluricelulare. Dar doar de 20 de ani a devenit posibila identificarea mecanismului ce regleaza ciclul celular. Acest mecanism fundamental este foarte bine conservat si functioneaza dupa aceeasi metoda in toate organismele eucariote.

Fazele ciclului celular

Ciclul celular are mai multe faze (vezi figura)

In prima faza (G1), celula creste. Cand a ajuns la o anumita marime intra in a doua faza (s) in care are loc sinteza AND. Celula isi dubleaza materialul AND si formeaza o copie a fiecarui cromozom. In urmatoarea faza (G1), celula controleaza daca raspunsul AND-ului este complet si se pregateste pentru diviziunea celulara.

Cromozomii se separa (Mitoza; M), iar celula se imparte in doua celule fiice. Prin acest mecanism, celulele fiice primesc cromozomi identici. Dupa diviziune, celulele se intorc la G1, iar celula este completa.

Durata ciclului celular difera de tipul de celula. La majoritatea celulelor mamiferelor dureaza intre 10 si 30 de ore. Celulele din prima faza a ciclului (G1) nu intotdeauna continua ciclul. Ele ies din ciclul celular si intra in stadiul de odihna (G0).

Controlul ciclului celular

Pentru toate celulele vii, este esential ca diferitele faze sa fie exact coordonate. Fazele trebuie sa urmeze o ordine corecta, iar o faza trebuie sa fie completa inainte ca cealalta faza sa inceapa. Erorile acestei coordonari pot duce la alterari de cromozomi. Cromozomi sau parti de cromozomi se pot pierde si se pot distribui gresit intre cele doua celule fiice. Aceste tipuri de alternanta ale cromozomilor sunt intalnite in celulele canceroase.

Este esentiala in aria biologiei si a medicinei intelegerea  modului in care ciclul celular este controlat.

Laureatii premiului Nobel din acest an au facut descoperiri la nivel molecular, privind modul in care alterneaza fazele ciclului celular.

Ciclul celular genetic in celulele de drojdie

Leland Hartwell a realizat la sfarsitul anului 1980 posibilitatea de a studia ciclul celular cu metode genetice. A folosit drojdia brutarului ca model de sistem care a fost foarte potrivit pentru studierea ciclului celular. Intr-o serie de experiente din anii 1970 – 1971 el a izolat celulele de drojdie care controlau ciclul celular si care au fost alterate. Prin acest experiment a reusit sa identifice mai mult de 100 de gene implicate in controlul ciclului celular, asa numitele gene CDC (gene ale ciclului celular). Unul din aceste gene, numit de Hartwell CDC 28, controleaza primul pas spre prima faza (G1), asa numita „start”. In plus, Hartwell a studiat sensibilitatea celulelor de drojdie la iradiere. Pe baza descoperirilor, el a introdus conceptul de „punct de control” care inseamna ca ciclul celular este oprit atunci cand ADN-ul este distrus. Scopul este sa lase timp pentru ca ADN-ul sa se refaca inainte ca celula sa treaca la cealalta faza a ciclului. Mai tarziu, Hartwell a folosit conceptul de „punct de control” pentru a stabili o ordine corecta intre fazele ciclului celular.

Un principiu general

Paul Nurse a urmarit descoperirile facute de Hartwell in folosirea metodelor genetice pentru studiile ciclului celular. A folosit un tip diferit de drojdie, Schizzosaccharomyces pombe, ca organism model. Aceasta drojdie este o ruda indepartata a drojdiei brutarului, pentru ca s-au separat in timpul evolutiei acum mai bine de un milion de ani.

La mijlocul anilor 1970, Ppaul Nurse a descoperit gena cdc2 in S. Pombe. A aratat ca aceata gena avea o anumita functie in controlul diviziunii celulare (tranzitia de la G2 la mitoza). Mai tarziu a aflat ca cdc2 avea o functie mai generala. Era identica cu gena „start” pe care Hartwell a identificat-o la drojdia brutarului, controland tranzitia de la G1 la S.

Gena cdc2 descoperita regleaza diferitele faze din ciclul celular. In 1987, Paul Nurse a izolat gena corespondenta la oameni si a numit-o mai tarziu CDK1. Nurse a aratat ca activarea CDK e dependenta de fosforilarea reversibila prin care grupurile de fosfat sunt legate de sau dislocate din proteine. Pe baza acestei descoperiri, au fost descoperite 6 molecule diferite de CDK la oameni.

Descoperirea primului ciclin

Tim Hunt a descoperit primele molecule de ciclin la inceputul anilor 80. Ciclinele sunt proteine care se formeaza si se degradeaza in cursul fiecarui ciclul celular. Au fost numite cicline din cauza faptului ca nivelul acestor proteine variaza periodic in timpul ciclului celular. Descoperirea ciclinelor a fost facuta folosindu-se bureti de mare Arbacias, ca sistem model. Rezultatul descoperirii lui Hunt a fost ca aceasta proteina a fost modificata periodic in ciclul celular. Modificarea periodica este un mod de control al mecanismului, foarte important in ciclul celular. Mai tarziu, Hunt a descoperit cicline si la alte specii si a descoperit ca si aici ciclinele erau conservate in cursul evolutiei. Astazi au fost descoperite in jur de 10 cicline la oameni.

Motorul si cutia de viteze a ciclului celular

Cei trei laureati ai premiului Nobel au descoperit mecanisme moleculare care regleaza ciclul celular. Cantitatea de molecule este constanta in timpul ciclului celular, dar functiile difera datorita functiei regulatorii a ciclinelor. CDK si ciclinele impreuna conduc ciclul celular de la o faza la alta. Moleculele de CDK pot fi comparate cu un motor iar ciclinele cu o cutie de viteze controland daca motorul va merge in stadiul urmator mai domol sau daca conduce celula mai departe in faza urmatoare.

Impactul acestor descoperiri

Multe studii bio-medicale vor beneficia de aceste descoperiri de baza, care pot avea rezultatul in diferite subiecte. Descoperirile sunt importante in intelegerea medului in care cromozomii instabili se dezvolta in celulele canceroase, cum partile din cromozomi sunt rearanjate sau dsitribuite intre celulele fiice. Este posibil de asemenea, alterarea unor cromozomi in urma onui ciclu celular deficitar. Moleculele din CDK si cicline colaboreaza de asemenea in timpul ciclului celular cu genele de suprimare a tumorilor (p53 and Rb).

Descoperirile din domeniul ciclului celular vor fi folosite in diagnosticul tumorilor. In tumorile umane se gaseste adesea un nivel ridicat de molecule CDK si cicline, ca de exemplu in cancerul de san sau in cel la creier. Pe termen lung, descoperirile pot sa deschida noi principii in terapia cancerului. Deja sunt in derulare cercetari clinice care utilizeaza inhibitori ai moleculelor CDK.