Nobelprijs voor de geneeskunde naar drie Amerikanen

VLNR: Jack Szostak, Carol Greider and Elizabeth Blackburn.

De Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde is maandag toegekend aan drie Amerikaanse wetenschappers die een belangrijke ontdekking hebben gedaan in de celbiologie, meer in het bijzonder kanker en veroudering. De drie krijgen ieder een gelijk deel van de bijbehorende prijs ter waarde van ongeveer 1,4 miljoen dollar.


De drie winnaars zijn Elizabeth H. Blackburn van de Universiteit van Californië, San Francisco, Carol W. Greider van de Johns Hopkins Medische Universiteit, en Jack W. Szostak van Massachusetts' algemeen ziekenhuis.
De Nobelprijs winnaars losten een raadsel op over de uiteinden van chromosomen, de grote DNA-moleculen die alle genetische informatie van het lichaam in zich hebben. Deze uiteinden noemt men telomeren, telomeren worden elke keer korter nadat een cel zich heeft gedeeld en dienen zo als een soort klokken waaraan men kan aflezen hoelang de levensverwachting van die cel nog is .

De ontdekkingen werden ongeveer 20 jaar geleden gedaan bij het onderzoek naar een zuiver wetenschappelijk probleem dat destijds schijnbaar geen enkele praktische relevantie had . Desalniettemin bleken telomeren een belangrijke rol te spelen in twee medische gebieden van grote betekenis, namelijk veroudering en kanker, vanwege hun rol in het beperken van het aantal keer dat een cel kan verdelen.

"Ik ben blij dat de fundamentele wetenschap kan worden bejubeld," zei Dr. Greider maandag in een interview.

Voor Dr. Blackburn hebben slechts acht vrouwen ooit een de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde gewonnen. Gevraagd naar hoe ze zich voelde over hoe zij het vond om nummer negen te worden, antwoordde Dr Blackburn: "Ik ben zeer verheugd, ik hoop dat het niet bij negen blijft en meer vrouwen deze Nobelprijs zullen mogen ontvangen."

Thomas Cech, ook een Nobelprijswinnaar, werkzaam aan de Universiteit van Colorado, zei dat de ontdekking een grote impact gehad heeft op verschillende gebieden van de biologie en de geneeskunde bovendien heeft het ook een "fascinerend inzicht" gegeven in de overgang tussen de DNA-wereld en de RNA-wereld, die DNA voorgegaan is in de oorsprong van het leven. RNA is een chemisch nauw verwante 'neef' van DNA.

Hoewel Amerika er wederom in geslaagd is souverein de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde binnen te halen, zijn twee van de drie winnaars immigranten. Dr Blackburn werd geboren in Tasmanië, Australië en heeft een dubbele nationaliteit, Dr. Szostak werd geboren in Londen.

Dr. Blackburn kwam naar de Verenigde Staten in de 70, want het was toen een bijzonder "aantrekkelijke" plaats om de wetenschap te beoefenen. "Terwijl Amerika nog steeds als een magneet buitenlandse wetenschappers aantrekt, moet men dat toch niet voor lief nemen," zei ze.

Dr. Szostak zei dat er in deze moderne tijden wereldwijd veel meer concurrentie is in de wetenschap. "Dus misschien moeten we wel iets harder ons best doen om mensen uit de hele wereld aan te trekken en ervoor te zorgen dat zij hier ook blijven."

Dr. Cech, voormalig voorzitter van het Howard Hughes Medisch Instituut, zei dat de strengere eisen voor buitenlandse wetenschappers om een visum aan te vragen, sinds de aanslagen van elf september, er voor zorgen dat de Europese landen er nu van profiteren. "Tegenwoordig, is het volgende beleid op buitenlandse wetenschappers van toepassing: Als een buitenlands wetenschapper een visum aanvraagt, dan moet men hem met wantrouwen behandelen en de aanvraag het liefst meerdere malen afwijzen tot dat de wetenschapper een advocaat kan inschakelen en na veel gedoe en een flinke duit minder op zak eindelijk zijn visum krijgt," aldus Dr. Cech.
Alle drie de prijswinnaars lijken over het 'wetenschapper-gen' te beschikken, het zit zeker in de familie, Dr. Greider is dochter van twee wetenschappers met doctoraten van de Universiteit van Californië, Berkeley, zij heeft ook daar haar Ph.D titel behaald. Dr Szostak's vader was een ingenieur. Beide ouders van Dr.  Blackburn waren artsen.

De studie naar telomeren is een opmerkelijk onderzoeksgebied waarin vrouwelijke wetenschappers bijzonder dominant in aantal vertegenwoordigt zijn. Dr. Greider schrijft dit toe aan het "stichter effect ', de stichter is Joseph Gall van de Universiteit Yale. Dr Gall heeft  Dr Blackburn en andere vrouwen opgeleid, zij hebben op hun beurt weer andere vrouwen geinteresseerd en in het vak geintroduceerd, "dit komt omdat er een lichte tendens onder vrouwen is om te werken met andere vrouwen," aldus Dr. Greider. In haar studententijd heeft zij overigens zelf ook vaak met  Dr. Blackburn samengewerkt.

Het onderzoek naar telomeren groeide uit tot een groot raadsel in de mechanica van het kopiëren van DNA. Het kopie-enzym werkt op een zodanige wijze dat één van de twee strengen van de dubbele helix iets korter werkt na iedere celdeling. Het werk van de drie winnaars en anderen heeft geleid tot de ontdekking van telomerase, een speciaal enzym dat de verkorting zou kunnen voorkomen door het toevoegen van extra stukjes DNA.

Dr. Blackburn heeft dit probleem aangepakt door te werken met een eencellig organisme genaamd Tetrahymena gevonden in vijverwater. Ze ontdekten in 1978 dat de telomeren een zeer ongebruikelijke structuur hadden, waarin hetzelfde patroon van zes DNA-eenheden voorkwam dat ongeveer 50 keer herhaald werd.

Zij heeft met de hulp van Dr. Szostak telomeren geconstateerd in gist en stelde vervolgens dat cellen over een speciaal enzym beschikken dat deze herhaalde patronen toevoegd aan het eind van de chromosomen om zo het onvolledige werk van het kopie-enzym te compenseren.

Als student werkte Dr. Greider in een laboratorium aan het opsporen van het kopie-enzym, nu bekend als telomerase, toen het experiment ten einde was op de dag voor kerst 1984, was het erg spannend om het lab binnen te lopen die ochtend, zei Dr Greider,"Ik zag aan de veelzeggende resultaten dat we het gezochte enzym telomerase hadden ontdekt. "Dat was echt een hele opwindende dag," zei ze.

Later ontdekte ze dat telomerase een speciaal stukje RNA bevat die het gebruikt als een sjabloon om het chromosoom. De onverwachte betrokkenheid van RNA wijst op een tijd vroeg in de oorsprong van het leven toen alle belangrijke taken in de cel werden uitgevoerd door RNA, in plaats van DNA.

Deze openbaring in de fundamentele biologie bleek snel belangrijke gevolgen te hebben voor de wetenschap van veroudering en kanker. Telomerase is meestal alleen actief aan het begin van het leven, daarna worden de telomeren korter elke keer dat een cel zich deelt. Als ze te kort is, stopt de celdeling.
Van korte telomeren is bekend dat ze een rol spelen bij bepaalde ziekten die te maken hebben met veroudering, zoals aplastische anemie. Telomeren zijn ook belangrijk bij de ontwikkeling van kanker, een ziekte waarbij de controle over de celdeling verloren gaat. Kankercellen moeten de telomeren reactiveren, ander zullen hun telomeren korter worden en zo hun celdeling stoppen. In ongeveer 80 tot 90 procent van menselijke kankercellen, heeft is het telomerase gen weer ingeschakeld, heeft Dr Blackburn gezegd.

De Geron Corporation is inmiddels twee klinische onderzoeken begonnen om te zien of er een middel of een vaccin te maken is dat de telomeren weer kan deactiveren om zo kanker te bestrijden.

Zowel Dr Blackburn als Dr Greider bestuderen telomerase nog steeds, maar Dr Szostak verliet het veld 20 jaar geleden met een nieuw en breder vraagstuk: hoe zou  het leven op de vroege aarde zijn ontstaan uit de eenvoudige chemische stoffen die destijds aanwezig waren. Hij heeft al vorderingen gemaakt in dit lange  en hardnekkige vraagstuk, met name door aan te tonen hoe een proto-cel zich zou kunnen hebben gevormd en vervolgens RNA-bouwstenen importeerde. Het volgende dat Dr Szostak hoopt aan te tonen is hoe de proto-cel en het RNA zich kunnen verdelen in twee dochtercellen, een prestatie die indien gerealiseerd, goed kan zijn voor een nominatie voor een tweede Nobelprijs.
Bron: New York Times