BRATISLAVA. Vždy ho lákalo pracovať tam, kde sa iní vybrať nechceli. Koncom 90. rokov sa japonský biológ Jošinori Osumi začal venovať mechanizmu, ktorým si bunky odstraňujú a recyklujú časti samých seba.
Vo vedeckých kruhoch tým však veľký rozruch nevyvolal, pretože v biológii už existovali príťažlivejšie možnosti výskumu.
Osumiho práca však nakoniec ukázala, že proces autofágie je nevyhnutný na prežitie bunky.
Prínos japonského vedca preto ocenil aj švédsky Inštitút Karolinska. Po viac ako dvoch desaťročiach získal za svoj objav mechanizmov rozkladu a recyklácie bunkového materiálu Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.
Viac ako odpadový kôš
Jošinori Osumi začal svoju vedeckú kariéru štúdiom chémie, no rýchlo ho omrzela. Napriek tomu, že 60. roky minulého storočia boli zlatou érou molekulárnej biológie, Osumi bol jedným z mála, ktorý o ňu v Japonsku prejavili záujem.
Pri postdoktorálnom štúdiu na Rockefellerovej univerzite v New Yorku sa zoznámil s bunkami kvasiniek a po návrate do Japonska sa zameral na jednu z ich štruktúr – vakuolu.
„Vakuola sa považovala za odpadový kôš bunky a takmer nikoho nezaujímala jej fyziológia. Rozhodol som sa skúmať prenos materiálu vo vakuole, pretože by som nemal veľa konkurencie,“ povedal Osumi v rozhovore pre Rockefellerovu univerzitu.
Zjesť sám seba
Kvasinky sa v laboratóriách používajú ako pomôcky pri skúmaní ľudských buniek. Funkciu, ktorú v kvasinkách vykonáva vakuola, má v ľudských bunkách na starosti organela zvaná lyzozóm.
Belgický biochemik Christian de Duve v 60. rokoch zistil, že lyzozómy rozkladajú bunkový materiál, ktorý im prinášajú vezikuly zvané autofagozómy.
Autofagozómy pohlcujú poškodené proteíny aj iné časti bunky. Následne sa spájajú s lyzozómami, ktoré tieto zložky rozložia na živiny a materiál potrebný na obnovu bunky.
Vedci proces pomenovali autofágia, čo po grécky znamená „zjesť sám seba“. Význam mechanizmu odhalil až Osumi o tridsať rokov neskôr.
Autofagozómy pohlcujú poškodené proteíny a iné časti bunky. Následne sa spájajú s lyzozómami, ktoré tieto zložky rozložia na živiny a materiál potrebný na obnovu bunky. (zdroj: INŠTITÚT KAROLINSKA)Láska k mikroskopu
Vakuoly sú jediné organely, ktoré sa dajú pozorovať pod svetelným mikroskopom - a to japonského biológa fascinovalo.
„Aj dnes vediem študentov k práci s mikroskopom. V istom zmysle by sa práve takto malo k biológii pristupovať a chcem, aby moji študenti potvrdzovali a robili nové objavy vlastnými očami,“ povedal Osumi v rozhovore pre Tokijský technologický inštitút.
Aby vedec zistil, čo presne sa pri rozklade materiálu vo vakuolách deje, kultivoval kvasinky, ktorým chýbali enzýmy rozkladu. Bunky nechal následne hladovať, čím naštartoval autofágiu.
Už po chvíli sa vo vakuole začali hromadiť autofagozómy. Osumi tak ako prvý pozoroval funkciu autofágie a prelomové výsledky vydal v roku 1992 v prestížnom časopise Nature.
Základná funkcia
Po potvrdení existencie autofágie v kvasinkách sa Osumimu podarilo identifikovať aj gény, ktoré tento mechanizmus ovládajú. Na základe jeho práce sa tiež zistilo, že rovnaké procesy fungujú aj v ľudských bunkách.
Dnes považujeme autofágiu za jednu zo základných funkcií buniek. Recyklovanie nepotrebných častí udržiava bunku zdravú a pomáha jej prežiť pri nepriaznivých podmienkach - napríklad pri nedostatku živín.
Pomáha tiež pri infekciách a poškodenie mechanizmu môže viesť k vážnym ochoreniam ako rakovina či Alzheimer.
„Autofágia kontroluje dôležité fyziologické funkcie a prispieva k správnemu vývoju embrya pri delení buniek,“ dodáva v tlačovom vyhlásení Inštitút Karolinska, ktorý Osumiho ocenil Nobelovou cenou.
Poctivý vedec
Ohsumiho práca dokazuje, že vedci by si mali hľadať vlastnú cestu. Študentom radí, aby sa venovali niečomu, čo neskúma nikto iný alebo aspoň čomusi, čo im príde zaujímavé.
„Nie som veľmi súťaživý, takže si vždy hľadám nový predmet štúdia, aj keď nie je veľmi populárny. Ak začnete s novým základným pozorovaním, budete mať práce dosť,“ odporúčal v rozhovore pre Rockefellerovu univerzitu.
Potvrdzuje to aj docentka medicíny na Univerzite v Osake Maho Hamasakiová, ktorej Osumi robil absolventského poradcu. „Chce jednoducho robiť základný výskum a nerobí to pre peniaze. Je to poctivý vedec,“ reagovala pre web The Scientist na Osumiho ocenenie.
