First Published : 04 Oct 2011 02:32:25 AM IST
ஸ்டாக்ஹோம், அக். 3: மனித உடலின் நோய் எதிர்ப்பு அமைப்பு பற்றிய புரட்சிகரமான கண்டுபிடிப்புகளுக்காக 3 விஞ்ஞானிகளுக்கு இந்த ஆண்டுக்கான நோபல் பரிசு பகிர்ந்து அளிக்கப்படுகிறது. இதில் ஒருவர் அண்மையில் இறந்துவிட்டார். இதற்கான அறிவிப்பை நோபல் பரிசு தேர்வுக் குழு திங்கள்கிழமை அறிவித்தது. அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த புரூஸ் பியூட்லர், லக்சம்பர்கைச் சேர்ந்த ஜூல்ஸ் ஹாஃப்மன் ஆகிய இருவருக்கு பாதியும், கனடாவைச் சேர்ந்த ரால்ஃப் ஸ்டெய்ன்மனுக்கு பாதியும் பரிசுத்தொகை பகிர்ந்து அளிக்கப்படுகிறது. மனித உடலின் நோய் எதிர்ப்பு அமைப்பை தூண்டிவிடும் முக்கியக் கொள்கைகளை இந்த விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்து அது பற்றிய தெளிவான புரிதலுக்கு வழிவகுத்திருப்பதாக நோபல் பரிசுக் குழு வெளியிட்ட அறிக்கையில் குறிப்பிட்டுள்ளது. இதன் மூலம் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி குறைவு, ருமாட்டாய்ட் ஆர்த்ரைட்டிஸ் (முடக்கு வாதம்), ஆஸ்துமா போன்ற நோய்களுக்கு புதிய மருந்துகள் கண்டுபிடிக்க வழி ஏற்பட்டுள்ளதாகவும் அந்த அறிக்கை பாராட்டியிருக்கிறது. நோய்த் தொற்றுகள், புற்றுநோய், வீக்க நோய்கள் போன்றவற்றுக்கான சிகிச்சைகளை மேம்படுத்துவதற்கும் இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் உதவும். நோபல் பரிசு 1901-ம் ஆண்டு முதல் வழங்கப்பட்டு வருகிறது. இப்பரிசை உருவாக்கிய ஆல்பிரட் நோபல் சுவீடனைச் சேர்ந்தவர். 1833-ம் ஆண்டில் பிறந்தார். வேதியியல், பொறியியல் ஆகியவற்றில் திறமை பெற்றவராகத் திகழ்ந்தார். டைனமைட் வெடிப்பொருளை கண்டுபிடித்தவர். பெரிய ஆயுதத் தயாரிப்பு நிறுவனத்தையும் நடத்தினார். தனது கடைசி உயில் மூலம் தனது பல கோடி ரூபாய் மதிப்புள்ள சொத்துகளைக் கொண்டு நோபல் பரிசை நிறுவினார். ÷அவரது நினைவு தினமான டிசம்பர் 10-ம் தேதி நோபல் பரிசுகள் வழங்கப்படுகின்றன. அமைதிக்கான நோபல் பரிசு மட்டும் நார்வேயில் வைத்தும் மற்ற பிரிவுகளுக்கான பரிசுகள் சுவீடனிலும் வழங்கப்படுகின்றன. ÷இயற்பியல், வேதியியல், இலக்கியம், மருத்துவம், பொருளாதாரம், அமைதி ஆகிய பிரிவுகளில் நோபல் பரிசு வழங்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு பிரிவுக்கும் வழங்கப்படும் பரிசுத் தொகை தலா ரூ. 7.25 கோடி. எதிர்ப்பு சக்தி குறைவு, ருமாட்டாய்ட் ஆர்த்ரைட்டிஸ் (முடக்கு வாதம்), ஆஸ்துமா போன்ற நோய்களுக்கு புதிய மருந்துகள் கண்டுபிடிக்க வழி ஏற்பட்டுள்ளது புரூஸ் பியூட்லர் அமெரிக்காவின் சிகாகோ நகரில் 1957-ம் ஆண்டு பிறந்த இவர்,1981-ம் ஆண்டில் மருத்துவத்துறையில் எம்.டி. பட்டம் பெற்றார். தற்போது கலிஃபோர்னியாவில் உள்ள ஸ்கிரிப்ஸ் ஆராய்ச்சி கல்வி நிறுவனத்தில் பேராசிரியராகப் பணியாற்றி வருகிறார். ஷா பரிசு, வில் ரோஜர்ஸ் பரிசு, பால்சன் பரிசு உள்ளிட்ட பல பரிசுகளை இவர் ஏற்கெனவே பெற்றிருக்கிறார். ஜூல்ஸ் ஹாஃப்மன் 1941-ம் ஆண்டு லக்சம்பர்க் நாட்டில் பிறந்த இவர் பிரெஞ்சு நாட்டுக் குடியுரிமை பெற்றவர். பிரான்ஸ் அறிவியல் அகாதெமியின் தலைவராக உள்ளார். உயிரியலிலும் வேதியியலிலும் பட்டம் பெற்ற இவர் 1969-ம் ஆண்டு ஸ்டிராஸ்போர்க் பல்கலைக் கழகத்தில் பி.எச்டி. படிப்பை முடித்தார். பிரான்ஸ் நாட்டின் பல்வேறு கல்விக்கழகங்களில் பதவி வகித்திருக்கிறார். ஐரோப்பிய மூலக்கூறு உயிரியியல் அமைப்பிலும் பணியாற்றியிருக்கிறார். பரிசு அறிவிப்புக்கு முன் விஞ்ஞானி மரணம் ரால்ஃப் ஸ்டெய்ன்மன் 1943-ம் ஆண்டு கனடாவில் பிறந்த ஸ்டெய்ன்மன், பல்வேறு ஆராய்ச்சிகளை மேற்கொண்டிருக்கிறார். மருத்துவத் துறையில் டென்டிரிடிக் செல்கள் என்கிற சொல்லை அறிமுகப்படுத்தியது இவர்தான். ஹார்வர்டு மருத்துவப் பல்கலைக்கழகத்தில் எம்.டி. பட்டம் பெற்றவர். நோபல் பரிசுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஸ்டெய்ன்மன் அந்த அறிவிப்பு வெளியிடப்படுவதற்கு முன்பே இறந்துவிட்டார். இவர் கடந்த செப்டம்பர் 30-ம் தேதி இறந்ததாகச் செய்திகள் வெளியாகியிருக்கின்றன. கடந்த 4 ஆண்டுகளாகப் புற்றுநோயால் பாதிக்கப்பட்டிருந்ததாக அமெரிக்காவின் ராக்ஃபெல்லர் பல்கலைக்கழகம் அறிவித்துள்ளது. பொதுவாக மரணத்துக்குப் பின் யாருக்கும் நோபல் பரிசு வழங்கப்படுவதில்லை. ஆனாலும் பரிசுக்குத் தேர்வு செய்யும்போது ஸ்டெய்ன்மன் இறந்த விவரம் நோபல் கமிட்டிக்குத் தெரியாது என்பதால் அவருக்கு விருது அறிவிக்கப்பட்டிருப்பதாகக் கூறப்படுகிறது.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2011-10-03
shall be divided, with one half jointly to
Bruce A. Beutler and Jules A. Hoffmann
for their discoveries concerning the activation of innate immunity
and the other half to
Ralph M. Steinman
for his discovery of the dendritic cell and its role in adaptive immunity
Summary
This year's Nobel Laureates have revolutionized our understanding of the immune system by discovering key principles for its activation.
Scientists have long been searching for the gatekeepers of the immune response by which man and other animals defend themselves against attack by bacteria and other microorganisms. Bruce Beutler and Jules Hoffmann discovered receptor proteins that can recognize such microorganisms and activate innate immunity, the first step in the body's immune response. Ralph Steinman discovered the dendritic cells of the immune system and their unique capacity to activate and regulate adaptive immunity, the later stage of the immune response during which microorganisms are cleared from the body.
The discoveries of the three Nobel Laureates have revealed how the innate and adaptive phases of the immune response are activated and thereby provided novel insights into disease mechanisms. Their work has opened up new avenues for the development of prevention and therapy against infections, cancer, and inflammatory diseases.
Two lines of defense in the immune system
We live in a dangerous world. Pathogenic microorganisms (bacteria, virus, fungi, and parasites) threaten us continuously but we are equipped with powerful defense mechanisms (please see image below). The first line of defense, innate immunity, can destroy invading microorganisms and trigger inflammation that contributes to blocking their assault. If microorganisms break through this defense line, adaptive immunity is called into action. With its T and B cells, it produces antibodies and killer cells that destroy infected cells. After successfully combating the infectious assault, our adaptive immune system maintains an immunologic memory that allows a more rapid and powerful mobilization of defense forces next time the same microorganism attacks. These two defense lines of the immune system provide good protection against infections but they also pose a risk. If the activation threshold is too low, or if endogenous molecules can activate the system, inflammatory disease may follow.
The components of the immune system have been identified step by step during the 20
th century. Thanks to a series of discoveries awarded the Nobel Prize, we know, for instance, how antibodies are constructed and how T cells recognize foreign substances. However, until the work of Beutler, Hoffmann and Steinman, the mechanisms triggering the activation of innate immunity and mediating the communication between innate and adaptive immunity remained enigmatic.
Discovering the sensors of innate immunity
Jules Hoffmann made his pioneering discovery in 1996, when he and his co-workers investigated how fruit flies combat infections. They had access to flies with mutations in several different genes including Toll, a gene previously found to be involved in embryonal development by
Christiane Nüsslein-Volhard (Nobel Prize 1995). When Hoffmann infected his fruit flies with bacteria or fungi, he discovered that Toll mutants died because they could not mount an effective defense. He was also able to conclude that the product of the Toll gene was involved in sensing pathogenic microorganisms and Toll activation was needed for successful defense against them.
Bruce Beutler was searching for a receptor that could bind the bacterial product, lipopolysaccharide (LPS), which can cause septic shock, a life threatening condition that involves overstimulation of the immune system. In 1998, Beutler and his colleagues discovered that mice resistant to LPS had a mutation in a gene that was quite similar to the Toll gene of the fruit fly. This Toll-like receptor (TLR) turned out to be the elusive LPS receptor. When it binds LPS, signals are activated that cause inflammation and, when LPS doses are excessive, septic shock. These findings showed that mammals and fruit flies use similar molecules to activate innate immunity when encountering pathogenic microorganisms. The sensors of innate immunity had finally been discovered.
The discoveries of Hoffmann and Beutler triggered an explosion of research in innate immunity. Around a dozen different TLRs have now been identified in humans and mice. Each one of them recognizes certain types of molecules common in microorganisms. Individuals with certain mutations in these receptors carry an increased risk of infections while other genetic variants of TLR are associated with an increased risk for chronic inflammatory diseases.
A new cell type that controls adaptive immunity
Ralph Steinman discovered, in 1973, a new cell type that he called the dendritic cell. He speculated that it could be important in the immune system and went on to test whether dendritic cells could activate T cells, a cell type that has a key role in adaptive immunity and develops an immunologic memory against many different substances. In cell culture experiments, he showed that the presence of dendritic cells resulted in vivid responses of T cells to such substances. These findings were initially met with skepticism but subsequent work by Steinman demonstrated that dendritic cells have a unique capacity to activate T cells.
Further studies by Steinman and other scientists went on to address the question of how the adaptive immune system decides whether or not it should be activated when encountering various substances. Signals arising from the innate immune response and sensed by dendritic cells were shown to control T cell activation. This makes it possible for the immune system to react towards pathogenic microorganisms while avoiding an attack on the body's own endogenous molecules.
From fundamental research to medical use
The discoveries that are awarded the 2011 Nobel Prize have provided novel insights into the activation and regulation of our immune system. They have made possible the development of new methods for preventing and treating disease, for instance with improved vaccines against infections and in attempts to stimulate the immune system to attack tumors. These discoveries also help us understand why the immune system can attack our own tissues, thus providing clues for novel treatment of inflammatory diseases.
Bruce A. Beutler was born in 1957 in Chicago, USA. He received his MD from the University of Chicago in 1981 and has worked as a scientist at Rockefeller University in New York, at UT Southwestern Medical Center in Dallas, where he discovered the LPS receptor, and the Scripps Research Institute in La Jolla, CA. Very recently, he rejoined the University of Texas Southwestern Medical Center in Dallas as professor in its Center for the Genetics of Host Defense.
Jules A. Hoffmann was born in Echternach, Luxembourg in 1941. He studied at the University of Strasbourg in France, where he obtained his PhD in 1969. After postdoctoral training at the University of Marburg, Germany, he returned to Strasbourg, where he headed a research laboratory from 1974 to 2009. He has also served as director of the Institute for Molecular Cell Biology in Strasbourg and during 2007-2008 as President of the French National Academy of Sciences.
Ralph M. Steinman was born in 1943 in Montreal, Canada, where he studied biology and chemistry at McGill University. After studying medicine at Harvard Medical School in Boston, MA, USA, he received his MD in 1968. He was affiliated with Rockefeller University in New York since 1970, where he was professor of immunology from 1988. Sadly, Ralph Steinman passed away before the news of his Nobel Prize reached him.
Key publications: |
| Poltorak A, He X, Smirnova I, Liu MY, Van Huffel C, Du X, Birdwell D, Alejos E, Silva M, Galanos C, Freudenberg M, Ricciardi-Castagnoli P, Layton B, Beutler B. Defective LPS signaling in C3H/HeJ and C57BL/10ScCr mice: Mutations in Tlr4 gene. Science 1998;282:2085-2088. |
| Lemaitre B, Nicolas E, Michaut L, Reichhart JM, Hoffmann JA. The dorsoventral regulatory gene cassette spätzle/Toll/cactus controls the potent antifungal response in drosophila adults. Cell 1996;86:973-983. |
| Steinman RM, Cohn ZA. Identification of a novel cell type in peripheral lymphoid organs of mice. J Exp Med 1973;137:1142-1162. |
| Steinman RM, Witmer MD. Lymphoid dendritic cells are potent stimulators of the primary mixed leukocyte reaction in mice. Proc Natl Acad Sci USA 1978;75:5132-5136. |
| Schuler G, Steinman RM. Murine epidermal Langerhans cells mature into potent immunostimulatory dendritic cells in vitro. J Exp Med 1985;161:526-546. |
High resolution image (pdf 3,6 Mb)
The Nobel Assembly, consisting of 50 professors at Karolinska Institutet, awards the Nobel Prize in Physiology or Medicine. Its Nobel Committee evaluates the nominations. Since 1901 the Nobel Prize has been awarded to scientists who have made the most important discoveries for the benefit of mankind.
Nobel Prize® is the registered trademark of the Nobel Foundation
அன்புடன் இலக்குவனார் திருவள்ளுவன்