มอบรางวัลโนเบลเคมี 2012 ให้ 2 นักวิจัยสหรัฐฯ ผู้พบคำตอบว่าเซลล์ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมภายนอกอย่างไร และพบกลุ่มตัวรับโปรตีนที่ตอบสนองต่อการกระตุ้น ส่งผลให้เกิดการรับรู้ทั้งด้านรูป รส กลิ่น รวมถึงรับรู้ถึงฮอร์โมน “อะดรีนาลิน” ที่หลั่งเมื่อเกิดภาวะตื่นเต้น
โรเบิร์ต เจ.เลฟโกวิทซ์ (Robert J. Lefkowitz) จากสถาบันการแพทย์โฮวาร์ดฮิวจ์ส (Howard Hughes Medical Institute) และศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยดุค (Duke University Medical Center) สหรัฐฯ กับ ไบรอัน เค.โคบิลกา (Brian K. Kobilka) จากวิทยาลัยแพทย์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (Stanford University School of Medicine) สหรัฐฯ ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี ประจำปี 2012 "สำหรับการศึกษาตัวรับที่จับกับโปรตีน-จี (G-protein)"
คณะกรรมการรางวัลโนเบล อธิบายว่า งานวิจัยดังกล่าวมีประโยชน์ต่อการวิจัยด้านการแพทย์อย่างมาก และยังทำให้มนุษย์รับรู้สัมผัสต่างๆ อธิบายกลิ่น ภาพ เป็นต้น โดยคณะกรรมการยังแสดงให้เห็นด้วยว่าการทำงานของตัวรับดังกล่าวทำให้เรารื่นรมย์กับกลิ่นกาแฟ
ร่างกายของเรานั้นมีระบบที่ปรับหาอันตรกริยาระหว่างเซลล์ในร่างกายหลายพันล้านเซลล์ได้เป็นอย่างดี ซึ่งแต่ละเซลล์นั้นมี “ตัวรับ” (receptors) เล็กๆ ที่สามารถสัมผัสสิ่งแวดล้อมที่อยู่โดยรอบได้ ดังนั้น จึงสามารถปรับตัวเข้ากับสถานการณ์ใหม่ๆ ได้ โดยเลฟโกวิทซ์และโกบิลกาได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบที่เผยให้เห็นการทำงานภายในของกลุ่มตัวรับที่มีความสัมพันธ์กันซึ่งเรียกว่า “ตัวรับจับกับโปรตีน-จี” (G-protein-coupled receptors)
ทั้งนี้ มีข้อสงสัยมาเป็นเวลานานว่าเซลล์รับรู้สิ่งแวดล้อมรอบๆ ได้อย่างไร โดยนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายนั้นทราบว่าฮอร์โมนอย่าง “อะดรีนาลิน” (adrenalin) นั้น มีอิทธิพลสำคัญ ที่สามารถเพิ่มความดันเลือดและทำให้หัวใจเต้นเร็วขึ้น ซึ่งพวกเขาคาดเดาว่าผิวเซลล์นั้นต้องมีบางอย่างเป็นตัวรับฮอร์โมนดังกล่าว แต่ “ตัวรับ” เหล่านั้นประกอบด้วยอะไรบ้าง และทำงานอย่างไรนั้นเป็นปริศนาเกือบตลอดศตวรรษที่ 20
เลฟโกวิทซ์เริ่มใช้รังสีในการติดตามตัวรับของเซลล์เมื่อปี 1968 เขาเติมไอโซโทปของไอโอดีนลงฮอร์โมนหลายตัว และทำให้ตัวรับหลายๆ เผยออกมาได้ และในจำนวนของตัวรับเหล่านั้นมีตัวรับฮอร์โมนอะดรีนาลินที่ชื่อ “ตัวรับเบตา-อะดรีเนอจิก” (β-adrenergic receptor) จากนั้นเขาและทีมยังได้สกัดเอาตัวรับดังกล่าวซึ่งซ่อนอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ออกมา และมีความเข้าใจมากขึ้นว่าตัวรับดังกล่าวทำงานอย่างไร
งานวิจัยของทีมเลฟโกวิทซ์ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในช่วงทศวรรษ 1980 เมื่อโกบิลกาซึ่งเป็นสมาชิกใหม่ของทีมรับหน้าที่แยกยีนที่สร้างรหัสสำหรับตัวรับเบตา-อะดรีเนอริกจากการถอดจีโนมมนุษย์ครั้งใหญ่ และเมื่อทำการวิเคราะห์ยีนพวกเขาก็พบว่าตัวรับดังกล่าวคล้ายคลึงกับตัวรับที่ดวงตาใช้ในการรับแสง พวกเขาวิเคราะห์ว่า มีกลุ่มของตัวรับที่ดูคล้ายคลึงกันและมีหน้าที่ไปในแนวเดียวกัน
ในปัจจุบันกลุ่มของตัวรับดังกล่าว คือ “ตัวรับจับกับโปรตีน-จี” ซึ่งมีรหัสพันธุกรรมนับพันสำหรับตัวรับที่ว่านี้ เช่น ตัวรับแสง ตัวรับรส ตัวรับกลิ่น ตัวรับอะดรีนาลิน ตัวรับฮิสตามีน ตัวรับโดปามีน และตัวรับเซโรโทนิน เป็นต้น และการรักษาด้วยยาประมาณครึ่งหนึ่งนั้นสำฤทธิ์ผลได้ด้วยการทำงานของตัวรับที่จับกับโปรตีน-จีนี้
“การศึกษาของเลฟโกวิทซ์และโกบิลกานั้นมีความสำคัญต่อความเข้าใจว่าตัวรับที่จับกับโปรตีน-จีนั้นทำงานอย่างไร ยิ่งกว่านั้น เมื่อปี 2011 กอบิลกายังได้สร้างการค้นพบใหม่อีก นั่นคือ เขาและทีมได้จับภาพของตัวรับเบตา-อะดรีเนอริกในขณะที่ตัวรับนั้นถูกฮอร์โมนอะดรีนาลินกระตุ้นและส่งสัญญาณเข้าไปในเซลล์ ภาพดังกล่าวคืองานชิ้นเอกระดับโมเลกุลที่เกิดจากการวิจัยนานหลายทศวรรษ” เอกสารจากคณะกรรมการรางวัลโนเบลสรุป
***********
เลฟโกวิทซ์เป็นพลเมืองสหรัฐฯ เกิดเมื่อปี 1943 ที่นิวยอร์ก สหรัฐฯ จบแพทย์เมื่อปี 1966 จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย และปัจจุบันเป็นนักค้นคว้าที่สถาบันการแพทย์โฮเวิร์ดฮิวจ์ส และเป็นศาสตราจารย์ด้านชีวเคมีที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยดุค ในนอร์ธคาโรไลนา สหรัฐฯ ส่วนกอบิลกา เป็นพลเมืองสหรัฐฯ เช่นกัน โดยเกิดเมื่อปี 1955 ที่มินนิโซตา สหรัฐฯ จบแพทย์เมื่อปี 1981 ที่วิทยาลัยแพทย์มหาวิทยาลัยเยล (Yale University School of Medicine) ปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ทางด้านสรีรศาสตร์เชิงโมเลกุลและเซลล์ที่วิทยาลัยแพทย์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด สหรัฐฯ
อ่านเพิ่มเติม
-ประกาศรางวัลโนเบล 2012
