Нобелевскую премию по физиологии и медицине вручили за исследование рецепторов температуры и осязания

Вручение прошло дистанционно и транслировалось на сайте Нобелевского комитета.

Открытие Джулиуса и Патапутяна нобелевское жюри сочло прорывным. "Лауреаты нынешнего года позволили нам понять, как температура или механическая сила инициируют нервные импульсы, которые позволяют нам воспринимать мир и адаптироваться", - заявили в комитете.

Эта технология потенциально может применяться в разных областях - от медицины до виртуальной реальности и роботостроения.

BREAKING NEWS:
The 2021 #NobelPrize in Physiology or Medicine has been awarded jointly to David Julius and Ardem Patapoutian “for their discoveries of receptors for temperature and touch.” pic.twitter.com/gB2eL37IV7

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 4, 2021

Премия в области медицины вручается, по словам члена Нобелевской ассамблеи профессора Джулин Зират, "по очень узким критериям".

• Перекрыть раку кислород. Суть Нобелевской премии 2020 года по медицине в 100 и 500 словах
• Как обмануть рак? Объясняем открытие лауреатов Нобелевской премии 2020 года в 100 и 500 словах

"Мы искали открытие, которое открыло двери и помогло нам увидеть проблему в новом свете", - говорит она.

"Уровень открытия должен быть очень высоким. Это не может быть изобретением или усовершенствованием чего-то существующего. Должно быть именно открытие", - добавила она в интервью перед вручением премии.

Родившийся в 1955 году Джулиус работает в Калифорнийском университете в Сан-Франциско и в последние десятилетия изучает молекулярные механизмы, помогающие людям ощущать прикосновение и боль. Группа ученых под его руководством выявила целое семейство чувствительных к температуре рецепторов, позволяющих нервным волокнам определять высокие и низкие температуры, используя свойства натуральных продуктов, в частности, острого перца.

Ардем Патапутян родился в Бейруте в 1967 году. Он тоже работает в Калифорнии, в медицинском институте Говарда Хьюза.

В его лаборатории удалось выявить и описать ионные каналы, которые активируются изменениями тепловой энергии и, таким образом, функционируют как молекулярные термометры человеческого организма.

Анализ: загадка природы

Николай Воронин, корреспондент Би-би-си по науке

Представьте, что вы решили босиком прогуляться по утреннему полю и идете по прохладной, набухшей росой траве…

Стоп! Откуда вы знаете, что трава прохладная? Что она покрыта росой?

Мы настолько привыкли доверять своим органам чувств, что редко задумываемся о том, как именно они работают. На ощупь отличить холодный предмет от горячего, а твердый от мягкого (ученые называют эту способность соматосенсорикой) не составляет труда даже с закрытыми глазами. Но как мы это делаем - что за механизм лежит в основе этих ощущений - наука не могла объяснить на протяжении тысячелетий. Еще в XVII веке французский философ Рене Декарт предположил, что раз при попадании на кожу огня мы чувствуем ожог и боль, она должна быть каким-то образом связана с мозгом, чтобы передать туда соответствующий сигнал.

В конце XIX века на коже были обнаружены чувствительные точки, реагирующие на тот или иной раздражитель, но - опять же - как и почему это происходит, оставалось загадкой.

В 1906 Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахаль получили Нобелевскую премию за описание структуры нервной системы. В 1932 награду разделили Чарлз Шеррингтон и Эдгар Эдриан - за "открытия, касающиеся функций нейронов", в том числе соматосенсорных. Еще 12 лет спустя, в 1944, премия была присуждена Джозефу Эрлангеру и Герберту Спенсеру Гассеру - за описание различных функций, которые могут выполнять одиночные нервные волокна.

Дэвид Джулиус заметил, что острая пища вызывает в организме точно такую же реакцию, как и горячая - и предположил, что алкалоид капсаицин (именно обеспечивает жгучий вкус разным видам перца) активирует некий специфический фрагмент ДНК - тот же, что и высокая температура. Перебрав тысячи вариантов, он, наконец, обнаружил ответственный за эту реакцию белок, получивший название TRPV1. А следом и второй - TRPV2, реагирующий на еще более высокую температуру.

Белок, ответственный за ощущение холода, оба лауреата открыли почти одновременно, в 2002 году. А вот с протеином, обеспечивающим ощущение физического прикосновения, Ардему Патапутяну не повезло. Профессор составил список из 72 генов - потенциальных кандидатов на роль осязательного рецептора - и начал отключать их один за другим, проверяя, не пропало ли осязание. Нужный ген оказался последним, 72-м.

Таким образом ученые выяснили, как именно соматосенсорная система позволяет нам чувствовать не только температуру и прикосновение, но и боль, и даже движение собственного тела. Неудивительно, что в решении Нобелевского комитета сказано, что научные работы новоиспеченных лауреатов "раскрыли одну из загадок природы, на молекулярном уровне объяснив […] нашу способность воспринимать и интерпретировать как окружающий мир, так и наши собственные внутренние ощущения".

На этой неделе нобелевский комитет объявит обладателей премии еще в четырех областях. Во вторник объявят обладателя премии по физике, в среду - по химии, в четверг - по литературе. 11 октября объявят лауреатов премии в области экономики.

В пятницу в столице Норвегии будет объявлен лауреат Нобелевской премии мира. На нее претендуют 329 кандидатов.