Gedragen in je bloedbaan, vertellen een groot aantal chemische boodschappers - hormonen - je lichaam hoe zich te gedragen en hoe te reageren op externe krachten. Een eng gezicht 's nachts, zegt de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen, veroorzaakt een schot van adrenaline (samen met een reeks andere hormonen), de basis van de vecht-of-vluchtreactie. Maar voordat deze chemicaliën hun werk kunnen uitvoeren - een verhoogde hartslag, een stroom van energie naar uw spieren en veranderingen in uw luchtwegen om u te helpen meer zuurstof per ademhaling te krijgen - moeten ze eerst in alle verschillende cellen rond uw lichaam. Robert Lefkowitz en Brian Kobilka hebben de 2012 Nobelprijs voor scheikunde verdiend om de details te achterhalen over hoe ze dit doen.
Zelfs vóór het werk van het paar, zegt The New York Times , gingen wetenschappers ervan uit dat receptoren langs de wanden van cellen verantwoordelijk waren voor het transport van hormonen over de grotendeels ondoordringbare barrières. De specifieke details die uitlegden hoe die receptoren werken (hun vorm, hun genetische blauwdruk, hun specifieke functionaliteit en zelfs hun bestaan) zaten nog in de lucht. Het werk van Lefkowitz en Kobilka door de jaren heen, beginnend in de jaren 1960 toen Lefkowitz nog maar een student was, leidde de leiding in het oplossen van die problemen. Het onderzoek van de twee wetenschappers concentreerde zich op een klasse van cellulaire receptoren bekend als G-proteïne gekoppelde receptoren, of zeven-transmembraandomeinreceptoren, voor het feit dat ze zeven keer door de celwand kruisen.
Derek Lowe, die op zijn blog In the Pipeline schrijft, onderstreept het belang van aan G-proteïne gekoppelde receptoren of GPCR's en het belang van het werk van Lefkowitz en Kobilka.
Iedereen realiseerde zich al tientallen jaren (meer als eeuwen) dat cellen op de een of andere manier signalen naar elkaar moesten kunnen sturen. Maar hoe is dit gedaan? Wat er ook gebeurde, er moest een soort transducermechanisme zijn, omdat elk signaal aan de buitenkant van het celmembraan zou aankomen en vervolgens (op de een of andere manier) zou worden overgedragen en activiteit in de cel zou veroorzaken. Toen duidelijk werd dat kleine moleculen (zowel lichaamseigen als kunstmatige van buitenaf) signaaleffecten konden hebben, werd het idee van een 'receptor' onvermijdelijk. Maar het is de moeite waard eraan te denken dat je tot het midden van de jaren zeventig mensen kon vinden - in druk, niet minder - die lezers waarschuwden dat het idee van een receptor als een afzonderlijk fysiek object onbewezen was en een ongegronde veronderstelling zou kunnen zijn. Iedereen wist dat er op de een of andere manier met moleculaire signalen werd omgegaan, maar het was erg onduidelijk welke (of hoeveel) stukken er waren in het proces. De prijs van dit jaar erkent het optillen van die mist.
Zoals Lowe in zijn blog vermeldt, liggen GPCR's ten grondslag aan het grootste deel van het moderne farmaceutische onderzoek. Een artikel uit 2004 van de American Chemical Society zei:
Als je een wilde gok moest doen over het doelwit van een bepaald medicijn, zijn je beste kansen met de "G-proteïne gekoppelde receptor". Geneesmiddelen gericht op leden van deze integrale membraaneiwit superfamilie, die chemische signalen overbrengen naar een breed scala van verschillende cellen types, vertegenwoordigen de kern van de moderne geneeskunde. Ze zijn goed voor het merendeel van de best verkochte geneesmiddelen en ongeveer 40% van alle voorgeschreven geneesmiddelen op de markt. Bekende voorbeelden zijn de Zyprexa van Eli Lilly, de Clarinex van Schering-Plough, de Zantac van GlaxoSmithKline en de Zelnorm van Novartis.
Bij het horen van zijn Nobelprijs, vertelde Lefkowitz aan de Times dat hij opnieuw moest bepalen wat hij met zijn dag ging doen.
"Ik ging een knipbeurt krijgen, " zei Dr. Lefkowitz, "wat als je me zou kunnen zien, zou je zien, is nogal een noodzaak, maar ik ben bang dat dat waarschijnlijk moet worden uitgesteld."
Meer van Smithsonian.com:
De twee nieuwste Nobelprijswinnaars openden Pandora's doos met stamcelonderzoek en klonen
De natuurkunde Nobelprijs van vandaag ging niet naar de Higgs
