Nobelpristagaren Yoshinori Ohsumis forskning om autofagi

Yoshinori Ohsumi erhöll Nobelpriset i fysiologi 2016 för sina upptäckter av mekanismer som styr autofagi.

Kan upptäckten av nya mekanismer som styr autofagi medföra att forskarna hittar nya bättre mediciner åt Parkinsonsjuka?

Vad är autofagi?
Autofagi är en grundläggande process för återanvändning av celler och återuppbyggnad av nya proteiner. Denna process är livsviktig för vår organism. Denna ”avfallshantering” i våra celler upptäcktes i mitten av 1950-talet och under 1960-talet fann forskarna att det fanns en mekanism för transport och nedbrytning av avfallsprodukter i cellen. Christian De Duve myntade begreppet autofagi 1963 och han delade Nobelpriset i medicin 1974 för upptäckten av en ny ”arbetsstation” i cellen, en så kallad organell (motsvarighet till organ), som fick namnet ”lysom”. Under 1970- och 1980-talen ägnade sig forskarna åt ett annat system för nedbrytning av proteiner.

En vuxen människa behöver ca 250 gram nya proteiner varje dag. Vi får i oss ca 75 gram via mat och dryck. Vi har således ett dagligt underskott på ca 175 gram proteiner. För att vi skall överleva måste vi återanvända våra egna proteiner, en livsviktig process för att förnya kroppens celler. Kunskapen om autofagi är oerhört viktig när vi skall försöka lösa sjukdomar som Parkinson, Alzheimers, cancer m fl.

Hur går processen till?
Svält eller annan stress får cellerna att börja bilda en autofagosom (sopsäck) som skrotar materialet från cellen själv. Dessa ”sopsäckar” transporterar delar av cellernas innehåll till lysonen som bryter ned avfallet till enkla beståndsdelar. Det nerbrutna materialet blir byggstenar som cellen använder till att förnya sig själv.

Figur: I våra celler finns specialiserade arbetsstationer. Lysosomen är en sådan arbetsstation och innehåller enzymer som kan bryta ner cellulära beståndsdelar. En ny typ av vesiklar som kom att kallas autofagosomer observerades under 1960-talet. Autofagosomerna bildas inne i cellen och tar upp cellulära beståndsdelar som till exempel skadade proteiner. När de sammansmälter med lysosomen bryts deras innehåll ner i mindre beståndsdelar som sedan kan återvinnas.

Yoshinori Ohsumi, född 1945, är en japansk cellbiolog som är specialiserad på autofagi. Ohsumi är professor vid Tokyo Institute of Technology´s Institute of Innovative Research.

1988 startade Yoshinaro Ohsumi ett laboratorium där han studerade jästcellers vakuol (vätskefylld organell insluten av ett membran, kallad fonoplast). Jästceller är i alla viktiga beståndsdelar lika med kroppens celler. Jästcellerna sattes på svältkost och redan efter några timmar så såg man hur vakuolerna fylldes av ”sopsäckar” som inte kunde brytas ner. Ohsumi hade kommit på ett sätt att ta reda på vilka gener som bidrar till autofagi.

1993 publicerade Ohsumi en rapport som beskrev hur 15 gener på olika sätt ser till att det bildas en sopsäck (autofagasom) kring en bit av cellerna som skall kasseras, att sopsäcken färdas genom cellen och att den till slut tränger in i sopstationen (vakuolen).

Upptäckten blev en nystart för vetenskapen om autofagi. Ohsumis forskning har gett detaljerad kunskap om det biologiska maskineri som gör att celler kan bryta ner och återskapa sig själv. Det öppnar nya möjligheter för att utveckla nya mediciner, bland annat åt Parkinsonsjuka. Enligt Nobelkommittén pågår intensiv forskning för att få fram nya mediciner.

Artikeln är granskad av Per Odin, professor, överläkare, neurologiska kliniken, Skånes universitetssjukhus, Lund.

Thomas Winberg
thomas@parkinsonskane.se
Oktober 2020

Källor:
Wikipedia
Forskning och Framsteg
Expressen