Indblik i cellers evne til at sanse ilt hædres med Nobelprisen i medicin 2019
Opdagelsen har blandt andet haft stor betydning for forskning i kræftbehandling.

Det blev de tre herrer her, der fik Nobelprisen i medicin 2019. Fra venstre til højre: William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe og Gregg L. Semenza. (Illustration: Niklas Elmedhed. © Nobel Media)

Det blev de tre herrer her, der fik Nobelprisen i medicin 2019. Fra venstre til højre: William G. Kaelin Jr, Sir Peter J. Ratcliffe og Gregg L. Semenza. (Illustration: Niklas Elmedhed. © Nobel Media)

På Karolinska Instituttet i Stockholm klokken 11.30 i dag, 7. oktober 2019, blev der tilføjet endnu et kapitel i videnskabens historie.

Nobelprisen i medicin 2019 blev annonceret. 

Vinderne blev: 

  • William G. Kaelin Jr, professor i medicin ved Harvard University
  • Sir Peter J. Ratcliffe, professor ved University of Oxford og forskningsdirektør ved Francis Crick Institute 
  • Gregg L. Semenza, professor ved Johns Hopkins University School of Medicine

De tre forskere har i fællesskab givet os en fundamental forståelse for, hvordan celler i mennesker og dyr opfatter og tilpasser sig ændringer i iltniveauet. 

Denne viden er grundlæggende vigtig for at forstå vores fysiologiske funktioner og for udviklingen af nye behandlingsmetoder til en helt række af sygdomme - herunder kræft.

»Vi ved, at nogle af de helt store sygdomskategorier - blandt andet kræft og hjerte-kredsløbssygdomme - påvirkes af cellernes evne til at tilpasse sig iltniveauet,« fortæller Ebbe Bødtkjer, professor ved Institut for Biomedicin på Aarhus Universitet, til Videnskab.dk.

»Forståelsen af, hvordan celler tilpasser sig til iltniveauet, er væsentlig, hvis vi skal finde nye måder at mindske alvoren af de her sygdomstilstande,« tilføjer han.

Randall Johnson, medlem af Nobelforsamlingen, der var med til at tildele Nobelprisen i dag, begrunder blandt andet valget med, at forskerne har bidraget med »grundbogsopdagelser« på det medicinske område.

Hvad har de fundet ud af?

Vi vender tilbage med perspektiverne i de nyudnævnte nobelprisvinderes arbejde. Men allerførst: 

Hvad er det egentlig, de har fundet ud af?

Vigtigheden af ilt for mennesker, dyr og planters overlevelse har været forstået i århundreder. 

Ilt er afgørende for kroppens forbrænding af næringsstoffer

Ilt eller oxygen udgør omkring en femtedel af Jordens atmosfære.

Ilt er fuldstændigt afgørende for livet på Jorden.

Ilt er vigtigt for, at vi kan forbrænde næringsstoffer, og alle celler i vores krop har brug for ilt for at fungere.

Ilt bruges eksempelvis af ‘cellernes kraftværker’, de såkaldte mitokondrier, til at omdanne mad til brugbar energi.

Men hvordan vores celler mere præcist sanser og tilpasser sig til iltniveauer, har man ikke tidligere haft særlig stor viden om.

Det var indtil Gregg L. Semenza og Peter J. Ratcliffe sideløbende, men ikke sammen, gav sig til at undersøge det i 1990’erne.

Noget af det første, de fandt ud af, var, at EPO-genet, altså det gen, der producerer hormonet Erythropoietin, som de fleste kender som EPO, i den grad påvirkes af iltmangel. 

»Men det er ikke kun EPO-generne, som de har forsket i,« fortæller Michael Robert Horsman, der er tilknyttet Institut for Klinisk Medicin ved Aarhus Universitet, til Videnskab.dk. 

»De har arbejdet ekstremt detaljeret med det, vi kalder for ‘oxygen sensing’ (hvordan celler opfatter og tilpasser sig iltniveauet, red.), og de har beskrevet alle de mekanismer, der finder sted i cellerne, især når iltniveauet i kroppen falder,« tilføjer Michael Robert Horsman, der forsker i strålebehandling af kræft.

Omkring år 2004 lykkedes det så den tredje nobelprismodtager, kræftforskeren William G. Kaelin, at koble deres arbejde med iltniveauerne til kræft. 

Du kan høre William G. Kaelins reaktion på prisen her. (Video: Nobel Prize)

LÆS OGSÅ: Sådan virker epo og bloddoping

Vigtig viden blandt kræftforskere

I dag har denne viden en enorm betydning inden for kræftforskningen.

Det fortæller professor i biomedicin Ebbe Bødtkjer. Han forsker i, hvordan kræftceller udvikler sig i miljøer med lavt iltniveau.

»Kræftceller har generelt deres fordel i miljøer med lavt iltniveau, og hvor cellernes stofskifte ydermere fører til lokal forsuring,« siger han og uddyber:

»Evnen til at registrere iltniveauet er af afgørende betydning for, at kræftcellerne kan tilpasse sig miljøet. Derfor er det også afgørende, når vi arbejder på at mindske kræftcellernes evne til at overleve og dele sig.«

Ligesom Ebbe Bødtkjer fremhæver Michael Robert Horsman deres arbejde som særligt betydningsfuldt for forståelsen af kræft. 

»De er alle tre pionerer inden for det her felt, og det har de været i mange år. Alle kender deres arbejde, og det bliver citeret vidt og bredt,« fortæller Michael Robert Horsman og fortsætter:

»Nogle steder i kroppen kan der være lavere iltniveauer end andre. Det er især noget, man ser i områder med kræft, og det ved vi takket være dem,« siger Michael Robert Horsman. 

Han tilføjer, at det har ledt til, at vi i dag ved, at et faldende iltniveau i kroppen kan kobles til mere aggressive tumorer, det man kalder for hypoxiske kræftceller, som er en hårdfør kræftcelle, der er særlig modstandsdygtig over for strålebehandling og kemoterapi.

»Det er enormt vigtigt at forstå. I sidste ende giver denne viden bedre muligheder for at tackle kræft,« fortæller Michael Robert Horsman. 

Nobelprisen

Nobelprisen blev første gang uddelt i 1901 og er etableret af Alfred Nobel, der nok er mest kendt for at have opfundet dynamit.

Med prisen følger ni millioner svenske kroner.

Prisen kan ikke modtages af afdøde personer.

Læs mere om prisen, og hvorfor nogle mener, at den er håbløst gammeldags, i artiklen 'Forskere revser Nobelprisen: Unfair og gammeldags rammer'.

LÆS OGSÅ: Ny kræftbehandling »skaber historie«

Fik kræftceller til at begå selvmord

Mere konkret har Michael Robert Horsman selv medvirket i arbejdet med at slå aggressive kræftceller tilbage gennem brugen af en cellegift - BE-43547.

Det gjorde han som en del af Thomas B. Poulsens forskningsgruppe for kemisk biologi ved Aarhus Universitet.

Cellegiften kommer fra bakterier i jorden, hvor ilten er sparsom. Derfor har den vist sig at være særlig god til at angribe de genstridige hypoxiske kræftceller. 

Stoffet beskadigede kræftcellernes mitokondrier og satte på den måde gang i en slags selvmordsproces i kræftcellerne.

Dermed har BE-43547 potentiale til engang i fremtiden at blive et effektivt våben mod de modstandsdygtige hypoxiske kræftceller.

Det har Michael Robert Horsman med sine kolleger fra Aarhus Universitet publiceret en artikel om i Cell i 2018. 

Deres arbejde er muliggjort af den viden, som de tre nye nobelprismodtageres forskning har gravet frem.

LÆS OGSÅ: Galt eller genialt? Kontroversiel teori peger på nem behandling af kræft

Mange sygdomme kan kobles til iltniveauer

Det er ikke kun kræft, som indsigten i cellers tilpasning til iltniveauer har potentiale til at behandle. 

Deres arbejde har også givet os en grundlæggende forståelse for fysiologiske mekanismer som kroppens stofskifte, motion og immunrespons. 

Denne forståelse kan eksempelvis også gøre os klogere på slagtilfælde - altså blodpropper i hjernen eller blødninger fra hjernens kar: 

»Disse sygdomme er grundlæggende et resultat af en dårlig kobling mellem det lokale stofskifte og blodforsyningen,« forklarer Ebbe Bødtkjer.

»Det er helt centralt for de største sygdomme, vi dør af i den vestlige verden i dag, at de er knyttet til en forandring i de lokale iltniveauer,« tilføjer han. 

Det blev filmet, da Gregg L. Semenza, professor ved Johns Hopkins University School of Medicine, fik beskeden om, at han har vundet en nobelpris. 

LÆS OGSÅ: Nobelpris-modtagere: Sådan får DU en nobelpris

Har tidligere vundet en ‘mini-Nobel’

William G. Kaelin, Peter J. Ratcliffe og Gregg L. Semenza modtog også i en såkaldt mini-Nobelpris for deres arbejde i 2016. 

De tre vindere deler præmien på 9 millioner svenske kroner, som de får sammen med Nobelprisen.

Sidste års vindere af Nobelprisen i medicin blev forskerne James P. Allison fra Texas University og Tasuku Honjo fra Kyoto University for deres forskning inden for immunterapi. Dem kan du læse mere om her.

Du kan også læse vores artikel om, hvilken betydning Nobelprisen har for vinderne - på godt og ondt.

Følg med på Videnskab.dk hele ugen

Prisen i medicin er den første af fem Nobelpriser, der alle uddeles i denne uge.

  • Tirsdag uddeles Nobelprisen i fysik 
  • Onsdag uddeles Nobelprisen i kemi
  • Torsdag uddeles Nobelprisen i litteratur
  • Fredag uddeles fredsprisen 
  • Mandag 14. oktober tildeles økonomiprisen

LÆS OGSÅ: Her er opskriften på en dansk Nobelpris

LÆS OGSÅ: Ingen gider læse Nobelpris-vinderes artikler

Vidste du?

Der er uddelt 109 Nobelpriser i medicin eller fysiologi fra 1901 og 2018. Prisen i år er nummer 110.

12 kvinder har fået prisen.

Den yngste vinder af Nobelprisen i medicin var Frederick Banting, som opdagede insulin. Han var kun 32 år gammel, da han modtog prisen i 1923.

Peyton Rous, der modtog den i 1966, var 87 år, da han fik den, og det gør ham til den ældste vinder nogensinde. Han opdagede en tumor-fremkaldende virus.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.