Nobel de medicina vai para pesquisa sobre como células se adaptam ao oxigênio

Estudo vencedor mostra como funciona o "maquinário" molecular envolvido na percepção do corpo ao oxigênio e na adaptação a seus diferentes níveis e pode ter implicações no tratamento de anemia, câncer e outras doenças

Nobel de medicina vai para pesquisa sobre como células percebem e se adaptam à disponibilidade de oxigênio / Foto: Prêmio Nobel/Divulgação

O Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina de 2019 foi para William G. Kaelin, da escola de medicina da Universidade Harvard, Peter J. Ratcliffe, da Universidade de Oxford e Gregg L. Semenza, da Universidade Johns Hopkins, por sua pesquisa sobre como as células do corpo humano percebem e se adaptam à disponibilidade de oxigênio.

Os vencedores foram anunciados na manhã desta segunda-feira, no Instituto Karolinska, na Suécia, e vão levar um prêmio de 9 milhões de coroas suecas, ou cerca de R$ 3,715 milhões.

Os vencedores do Nobel de Medicina: Gregg L. Semenza, Peter J. Ratcliff, William G. Kaelin Jr

O oxigênio compõe um quinto da atmosfera da Terra. Ele também é essencial para a vida animal e é usado pelas mitocôndrias, estruturas presentes em praticamente todas as células, para converter alimento em energia útil.

Isso a ciência já sabe há muito tempo. Mas foi somente agora, com essa pesquisa dos vencedores do Nobel, que se entendeu todo o “maquinário” molecular de como nosso corpo percebe o oxigênio e se adapta a seus diferentes níveis.

A nova descoberta estabelece bases para o entendimento da ciência de como os níveis de oxigênio afetam nosso metabolismo celular e nossas funções fisiológicas. As revelações também pavimentam o caminho para novas estratégias promissoras para combater anemia, câncer e várias outras doenças.

Quando o ser humano vai a altas altitudes, por exemplo, ou sofre um ferimento, a quantidade de oxigênio diminui, ativando uma resposta das células.

Durante a evolução, alguns mecanismos foram desenvolvidos para assegurar o fornecimento de oxigênio suficiente para o funcionamento de células e tecidos. Alguns desses já foram descobertos e inclusive também renderam prêmios Nobel a seus descobridores. Como o do corpo carotídeo, estrutura adjacente aos vasos sanguíneos do pescoço que contém células especializadas que percebem os níveis de oxigênio do organismo.

Em 1938, Corneille Heymans venceu o Nobel de Medicina por descobertas relacionadas a como a percepção do nível de oxigênio sanguíneo por meio do corpo carotídeo controla nossa frequência respiratória ao se comunicar diretamente com o cérebro.

Outra adaptação a baixos níveis de oxigênio é o aumento na produção do hormônio eritropoetina, o que, por sua vez, aumenta a produção das células vermelhas do sangue, as hemácias. A importância desse controle hormonal da produção de hemácias já era conhecida desde o início do século 20, mas como esse processo era controlado pelo oxigênio ainda permanecia um mistério.

As pequisas dos vencedores do Nobel de Medicina de 2019 se complementaram. Gregg Semenza identificou um complexo de proteínas que induz o gente que estimula a produção de células vermelhas. Peter Ratcliffe estudou como esse gene depende da quantidade de oxigênio disponível no ambiente. Já William Kaelin Jr pesquisava uma enfermidade chamada doença de von Hippel-Lindau, em que o paciente recebe cópias mutantes do gene VHL e fica mais suscetível a alguns tipos de câncer. Kaelin Jr identificou que esse gene VHL estava envolvido na forma como a célula responde a situações de escassez de oxigênio.

Combinadas, as pesquisas mostraram como a eritropoetina é regulada por níveis variáveis de oxigênio e descobriram que o mecanismo de percepção do oxigênio está presente em todos os nossos tecidos, e não apenas nas células dos rins, onde o hormônio é produzido. Essa descoberta é importante por mostrar que o mecanismo é geral e funcional em diversos tipos diferentes de células.