รางวัลที่สุดยอดของโลกรางวัลหนึ่งที่ทั่วโลกได้รับการยอมรับคือรางวัลโนเบล (The Noble Assembly at Karolinska Institutet) รางวัลโนเบลมีหลายสาขา ไม่ว่าจะเป็นการเคมี ฟิสิกซ์และชีวะ และการเเพทย์ ในปี 2019 ผู้ที่ได้รับรางวัลสาขาการเเพทย์ หัวข้อ “How cells sense and adapt to oxygen availbity” หรือ “กลใกภายในเซลล์สัมผัสและปรับตัวต่อปริมาณออกซิเจนได้อย่างไรได้ยังไง” ผู้ที่ได้รับรางวัลทั้งสามท่านได้เเก่ William Kaelin, Jr. Sir Peter Ratclifffe และ Gregg Semenza

คำถามที่สำคัญในศตรรษที่ 20 ที่นักวิทยาศาสตร์ เราอยากรู้ว่า Oxygen ตอบสนองและปรับตัวต่อปัจจัยต่างๆที่ล้วนมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างไรต่อกลใกของเซลล์ การศึกษาลงลึกไปถึงระดับเซลล์ทำให้เราเข้าใจว่าเซลล์ปรับตัวต่อปริมาณออกซิเจนได้อย่างไร เราค้นพบว่า Mulit-Cellular ได้ปรับตัวทั้งการ Re-Model ตัวของมันเองต่อปริมาณของOxygen ระหว่างการขยายตัวของเส้นเลือดระหว่างการออกกำลังกาย หรือการไปอยู่ที่สูงมากๆก็มีผลต่อปริมาณค่า Oxygen ที่ไตมนุษย์เราจะสร้าง Hormone erythropoietin (EPO) ตัว Hormone ตัวนี้จะไปช่วยในการสร้างเม็ดเลือดแดง erythropoiesis

สิ่งมีชีวิตเรามีการปรับตัวต่อสภาพเเวดล้อมที่มีปริมาณ Oxygen ต่ำๆ มีการ Research ชัดเจนในปี 1970-1980 ว่าปัจจัยที่มีค่าออกซิเจนต่ำๆนั้นมีผลทำให้ ยีนส์ของสิ่งมีชีวิตต้องปรับตัวตามสภาพแวดล้อมนั้นๆ เช่นคนที่อยู่บนเขาสูงๆ ยีนส์เค้าจะปรับตัวทำให้อยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมนั้นๆ มีประมาณ 300 ยีนส์ที่มีเครือข่ายเชื่อมโยงกันในการปรับตัว สร้างภูมิคุ้มกัน

ตัวคีย์สำคัญในเซลล์ต่อสิ่งมีชีวิต กลใกในการปรับตัวต่อปริมาณออกซิเจนไม่เคยมีใครเข้าใจจนในปี 2019 Gregg Semenza, William Kaelin และ Sir Peter Ratcliffe ผ่านกลใกการมีปริมาณออกซิเจนน้อย HIF (hypoxia)และปริมาณออกซิเจนที่มากเกินไป

พื้นฐานความเข้าใจตรงนี้มาจากในปี1986 และปี 1987 Maurice Bondurant, Mark Koury and Jaime Caro ได้ค้นว่าภาวะขาดออกซิเจนทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของ EPO (erythropoietin) ในใต

กลใกภายในเซลล์สัมผัส,ปรับตัวต่อปริมาณ,How cells sense and adapt to oxygen availbity
กลใกภายในเซลล์สัมผัสและปรับตัวต่อปริมาณออกซิเจนได้อย่างไร 13

การค้นพบครั้งนี้ช่วยทำให้เรานำไปประยุกต์ช่วยเหลือผู้ป่วยโลหิตจาง โดยการส่งตัวเร่งเข้าช่วยเพิ่ม HIF ได้ในผุ้ป่วยโลหิตจาง การค้นพบครั้งนี้ช่วยทำให้วงการยาสามารถนำไปประยุกต์ในการ ส่ง PHD enzymes (Procollagen-proline dioxygenase) หรือที่เราเรียกว่า prolyl hydroxylase มีส่วนช่วยในการ สร้าง HIF-1 และ EPAS1 และยังมีส่วนช่วยในการชะลอการเจริญเติปโตของมะเร็งบางชนิดด้วย และ ช่วยโรคหัวใจ Stroke ภาวะหัวใจล้มเหลว และโรคPulmonary hypertension ได้อีกด้วย

Reference อ้างอิง สามารถอ่านฉบับเต็มได้ที่

Adv_info_FINAL_2019_3 (nobelprize.org)