Nobel per la Medicina 2016 a Yoshinori Ohsumi

Il vincitore del Premio Nobel per la Medicina 2016 è il giapponese Yoshinori Ohsumi, premiato per aver scoperto i meccanismi sottostanti l'autofagia, un processo fondamentale per la degradazione e il riciclo delle componenti cellulari.

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Il premio Nobel per la Medicina o la Fisiologia 2016 è stato assegnato allo scienziato giapponese Yoshinori Ohsumi per “le sue scoperte sui meccanismi di autofagia”, il meccanismo con cui le cellule riciclano parte del loro stesso contenuto. 

 

In medicina si iniziò a parlare di autofagia, termine che significa “mangiare se stessi”, nei primi anni Sessanta, quando si notò che una cellula è in grado di distruggere i propri contenuti racchiudendoli in una membrana, inviata poi ai lisosomi, gli organelli ceullulari che si occupano dello smaltimento dei materiali.

 

Il termine autofagia fu inventato nel 1963 da Christian de Duve (Nobel nel 1974), ma per molti anni i ricercatori non hanno capito bene come funzionasse questo meccanismo, fondamentale per la vita. Questo fino agli esperimenti di Ohsumi, negli anni ’90, che grazie ad alcuni brillanti intuizioni, riuscì a svelare i dettagli di questo sofisticato meccanismo.

 

Perché è importante? L’autofagia controlla importanti funzioni fisiologiche nei componenti più basilari del corpo: fornisce molto velocemente combustibile alla cellula e permette il rinnovo dei suoi componenti. È pertanto fondamentale nella risposta alla mancanza di alimenti e altri tipi di stress. Ha anche altre funzioni: dopo un’infezione, elimina i batteri e i virus; negli embrioni contribuisce alla differenziazione cellulare; serve per eliminare le proteine e gli organelli danneggiati, e in questo modo riesce a contrastare gli effetti negativi dell’invecchiamento cellulare. Si è anche notato che il malfunzionamento dell’autofagia è collegato al Parkinson, al diabete di tipo 2 e ad altre patologie degli anziani.

Dagli anni '90 in poi, cioè dopo le prime ricerche sul lievito di birra di Ohsumi, l'autofagia è divenuta una delle aree di interesse più importanti nel campo della ricerca biomedica. Dai lieviti si è passati a studiare come funziona questo meccanismo nelle cellule umane. Quando l'autofagia si inceppa, o i geni che la regolano sono difettosi, si sviluppano malattie come il cancro, il Parkinson o patologie collegate al mancato rinnovamento cellulare.

 

L'idea di Ohsumi. Nel suo laboratorio di Tokio Ohsumi condusse una serie di esperimenti con i lieviti, identificando i geni che determinano i meccanismi di autofagia. Le cellule dei lieviti sono relativamente semplici da studiare e spesso usate come modello per i geni cruciali per i processi di organismi nulticellulari. Ma sono anche molto piccole, e le loro strutture non sempre risultano facilmente distinguibili al microscopio. Ohsumi pensò che se fosse riuscito a disturbare il processo di degradazione nei vacuoli, gli organuli cellulari in cui avviene l'autofagia nei lieviti, gli autofagosomi - paragonabili ai "camion della nettezza urbana" delle cellule - si sarebbero accumulati nei vacuoli, fino a risultare visibili.

 

Funzionò; e Ohsumi riuscì a provare che l'autofagia avveniva anche nel lievito. Soprattutto, aveva a questo punto ideato un metodo per identificare i geni chiave coinvolti nel processo: analizzando migliaia di ceppi di lievito, identificò i 15 geni essenziali nel processo. E, a questo punto, passò a studiare l'autofagia nell'uomo.

Le nostre cellule hanno diversi comparti specializzati. I lisosomi sono uno di questi e contengono gli enzimi per la digestione delle proteine, dei carboidrati e dei grassi. Di fatto tengono in ordine la cellula e smaltiscono parte del contenuto. Grazie a microscopi più potenti si è anche riusciti a scoprire una vescicola, l'autofagosoma, che funziona come un camion della spazzatura: ingloba il materiale cellulare da distruggere, come le proteine e gli organelli danneggiati, e lo trasporta verso il lisosoma, dove viene riciclato e utilizzato per rinnovare altre strutture della cellula.

Il punto sull'autofagia. Nel 2014 Ohsumi riassunse le pietre miliari degli studi in una review pubblicata su Nature. Leggendola si apprende quanto l'autofagia sia fondamentale nel sistema immunitario dell'organismo: quando batteri come streptococco e salmonella infettano le cellule, vengono smaltiti anche con questo processo. Mentre altri patogeni come Listeria Shigella riescono a sfuggire alla distruzione.

 

Chi è Yoshinori Ohsumi.  Yoshinori Ohsumi è nato 1945 a Fukuoka, in Giappone. Ha conseguito un dottorato di ricerca presso l'Università di Tokyo nel 1974. Dopo aver trascorso tre anni alla Rockefeller University, New York, Stati Uniti d'America, è tornato all'Università di Tokyo, dove ha stabilito il suo gruppo di ricerca nel 1988. Dal 2009 è professore presso il Tokyo Institute of Technology. Ohsumi riceverà tutti gli 8 milioni di corone svedesi (circa 836.738 euro) del Premio Nobel. Nel 2012 per gli stessi studi aveva ricevuto il premio Kyoto (557.000 euro, il valore).

03 Ottobre 2016