- Wymyślcie państwo jakąś chorobę – zwrócił się do zgromadzonych w sali konferencyjnej Komitetu Noblowskiego jeden z jego członków, omawiający dokonania narodzonych – i jeśli jest na nią lek, to raczej na pewno wykorzystuje on mechanizm odkryty przez dzisiejszych laureatów. Obaj naukowcy pracowali przez wiele lat razem w Howard Hughes Medical Institute w Duke University w Karolinie Północnej. Obecnie Brian Kobilka, który był uczniem Lefkowitza, prowadzi badania na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii. Ich przełomowe odkrycia pochodzą z drugiej połowy lat 80 XX w.
Robert Lefkowitz jest znany głównie z dokonań w dziedzinie biologii receptorów komórkowych - zlokalizowanych w błonach komórkowych i pobudzanych przez różne czynniki i związki (np. adrenalinę). Pobudzenie to wiąże się aktywacją odpowiedniego białka G – to duża grupa białek, które biorą udział w przekaźnictwie hormonalnym – a to z kolei pobudza istotne dla funkcjonowania człowieka układy enzymatyczne. To jakby system informacyjny komórki – daje jej znak, że jakiś czynnik występuje w jej otoczeniu (lub nie).
W połowie lat 80. ubiegłego wieku Lefkowitz jako pierwszy wyodrębnił gen stymulujący pracą receptorów beta-andrenergicznych i wkrótce odkrył, że wszystkie pozostałe receptory sprzężone z białkami G maja bardzo podobną budowę. Noszą one dzisiaj wspólną nazwę GPCRs (G Protein-Coupled Receptors). Obecnie, dzięki pracom Lefkowitza i Kobilki wiemy że około 1000 bardzo ważnych receptorów komórkowych należy do jednej wielkiej rodziny. I że działają w ten sam sposób.
Receptory te pośredniczą w przekazywaniu wszelkich sygnałów do wnętrza komórki. Dzięki nim prawidłowo działają na przykład zmysły – wzroku, węchu i smaku. Receptory GPCRs kontrolują też ciśnienie krwi, puls i proces trawienia, regulują poziom neurotransmiterów w mózgu – takich jak dopamina, serotonina czy melatonina, aktywność układu odpornościowego. Właściwie, wszystko, co dzieje się w organizmie ma swój początek w pracy tych receptorów.
Badania te miały fundamentalne znaczenie dla farmacji i medycyny. Ponieważ wszystkie te receptory komórkowe wykorzystują podobny mechanizm działania, uczeni zrozumieli jak mogą przy użyciu leków wpływać na nie, a przez to leczyć. Ocenia się, że obecnie niemal połowa leków na świecie jest tworzona tak, by pasowały jak klucz do okrytej przez Lefokowitza i Kobilkę struktury: leki antyhistaminowe, leczące wrzody żołądka, beta-blokery, a także zwalczające nadciśnienie, anginę czy choroby układu krążenia.
Komentuje prof. Jacek Kubiak, biolog z CNRS i Uniwersytetu Rennes 1 we Francji: Choć to Nobel z chemii, to mógłby równie dobrze być Noblem z fizjologii i medycyny. Dotyczy bowiem opisu naukowego niezwykle ważnych dla życia komórki reakcji. Z chemicznego punktu widzenia, najważniejszym osiągnięciem było wykazanie w jaki sposób zmiana białka błony komórkowej (owego receptora) powoduje, że w jej wnętrzu (czyli po drugiej stronie błony) pojawia się sygnał zmieniający fizjologię komórki. Dzięki temu odkryciu opracowano wiele nowych leków blokujących wybrane receptory błonowe w ich nieaktywnej formie. Najlepszym przykładem jest lek na serce – Propranolol. Szkocki farmakolog James Black dostał za odkrycie tego leku nagrodę Nobla z fizjologii i medycyny w roku 1988.