Чжіцзянь «Джеймс» Чен отримав престижну нагороду за фундаментальні дослідження. (Кредит зображення: Південно-західний медичний центр UT)
Очікувану нагороду за дослідження, яка супроводжується призом у 250 000 доларів США, отримає вчений, який допоміг розкрити роль білка в імунному захисті організму людини.
Біохімік Чжіцзянь «Джеймс» Чен, директор Центру дослідження запалення та професор молекулярної біології в Південно-Західному медичному центрі Техаського університету, став лауреатом однієї з цьогорічних премій Ласкера — премій у галузі біомедичних досліджень, які часто називають «Американськими Нобелями».
Чен керував роботою, яка привела до відкриття критично важливого ферменту — циклічної GMP-AMP-синтази (cGAS), — який діє в організмі як пожежна сигналізація. Але замість того, щоб спотикатися від диму, cGAS активується у відповідь на ДНК чужорідних загарбників, таких як віруси та бактерії. До відкриття cGAS вчені не знали, як ця ДНК запускає вроджену імунну систему, першу лінію захисту організму від чужорідних речовин.
cGAS: бити тривогу щодо власної та чужої ДНК — YouTube
Дивитися
Ілля Мечников, який отримав Нобелівську премію в 1908 році, відкрив фагоцитоз, явище, при якому одна клітина поглинає іншу. Це один із способів, за допомогою якого імунні клітини позбавляють організм від хвороботворних бактерій. У своїй Нобелівській лекції Мечников зазначив, що бактеріальна ДНК якимось чином пробуджує в організмі «захисну армію фагоцитів» — але тоді ніхто не знав, як.
Пізніше дослідження, проведене на початку 2000-х років, показало, що ін’єкція клітин з ДНК спричинила сплеск інтерферонів, імунних сигналів, які допомагають зупиняти інфекції. Тоді вчені відкрили групу генів, які забезпечують виробництво цих інтерферонів, які вони назвали «стимулятором генів інтерферону» (STING). STING безпосередньо не відчуває чужорідну ДНК, але ДНК якимось чином активує STING.
Починаючи з статті, опублікованої в 2012 році, Чень і його співробітники нарешті почали заповнювати відсутні ланки в цьому ланцюжку подій. Перший — це циклічний GMP-AMP (cGAMP), молекула, яка вмикає STING, коли чужорідна ДНК ховається в клітинах. Другий — cGAS, фермент, який дозволяє клітинам ссавців — у тому числі людей — виробляти cGAMP.
У системі раннього попередження організму cGAS є самою сигналізацією, яка виявляє чужорідну ДНК і викликає підкріплення у вигляді cGAMP. У свою чергу cGAMP залучає «пожежну бригаду» — яка в даному випадку є вродженою імунною системою, включаючи клітини, які поглинають загарбників.
Чен очолює лабораторію, яка вивчає, як клітини спілкуються з оточенням і всередині себе.
Пізніше група Чена дізналася, що ця система виявляє не лише ДНК, але й ретровіруси, групу вірусів, до якої належить ВІЛ. Ці віруси містять РНК, генетичний двоюрідний брат ДНК. ВІЛ є майстром ухилення, коли справа доходить до ухилення від вродженої імунної системи, але коли вірус виявляється, його помічає cGAS.
На жаль, система сигналізації cGAS не завжди корисна; у зв’язку з деякими захворюваннями це може піти нанівець.
cGAS відіграє важливу роль в аутоімунних захворюваннях, при яких імунна система помилково атакує організм. cGAS виявляє ДНК, що плаває в рідині клітини, що зазвичай є ознакою інфекції. Наша власна людська ДНК, як правило, акуратно упакована в компартменти, які називаються ядром і мітохондріями, але коли клітина зазнає стресу, ця ДНК може витікати й опинитися в іншому місці клітини.
У нас є ферменти, які допомагають розщепити ДНК, що втекла, але в деяких людей ці ферменти не працюють належним чином. І цей недолік, як виявили Чен та його колеги, може призвести до спрацьовування системи сигналізації cGAS. Це натякає на те, що cGAS може бути ключем до стримування цих шкідливих імунних реакцій.
«cGAS причетний не тільки до аутоімунних станів, але й до багатьох запальних захворювань, включаючи вікову дегенерацію жовтої плями та неврологічні розлади, такі як хвороба Паркінсона, хвороба Альцгеймера та бічний аміотрофічний склероз», — йдеться у заяві грантоотримувачів премії Ласкера. «Тому заспокоєння шляху cGAS-cGAMP-STING може принести користь у широкому діапазоні захворювань».
Чен отримав нагороду Альберта Ласкера за фундаментальні медичні дослідження 2024 року.
Цього року було присуджено ще дві нагороди Ласкера — одну за клінічні дослідження та одну за державну службу. Перший отримав Джоель Хабенер, Лотте Б’єрре Кнудсен і Світлана Мойсова за відкриття та розробку препаратів, які імітують гормон глюкагоноподібний пептид 1, наприклад Ozempic, для лікування ожиріння. Друге місце отримали Куаррайша Абдул Карім і доктор Салім Абдул Карім, чия робота відіграла важливу роль у профілактиці та лікуванні ВІЛ.
Ви коли-небудь замислювалися, чому одні люди легше нарощують м’язи, ніж інші, або чому веснянки з’являються на сонці? Надсилайте нам свої запитання про те, як працює людський організм на [email protected] із темою «Health Desk Q», і ви можете побачити відповідь на своє запитання на веб-сайті!
Nicoletta Lanese. Соціальні посилання. Навігація. Редактор каналів, Health
Ніколетта Лейнез є редактором каналу охорони здоров’я в Live Science, а раніше була редактором новин і штатним автором сайту. Вона має диплом про наукову комунікацію Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з нейронаук і танцю в Університеті Флориди. Її роботи з’явилися в The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay і Stanford Medicine Magazine, серед інших видань. Перебуваючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та бере участь у роботі місцевих хореографів.
Sourse: www.livescience.com
