O Nobel de Medicina e Fisiologia de 2016 foi para o cientista Yoshinori Ohsumi, por suas descobertas importantes sobre os mecanismos de autofagia, processo pelo qual as células "digerem" partes de si mesmas. Os achados de Ohsumi abriram as portas para a compreensão do papel da autofagia em doenças neurodegenerativas, câncer, diabetes tipo 2, entre outras.

Em organismos desnutridos, a autofagia é uma estratégia de sobrevivência, permitindo que a célula redistribua os nutrientes para as atividades mais essenciais. Ela também permite destruir organelas celulares já desgastadas ou envelhecidas, fazendo uma espécie de controle de qualidade. As organelas são estruturas que ficam dentro das células e executam funções importantes para a manutenção da vida.

O conceito de autofagia foi descoberto nos anos 1960, quando cientistas observaram que a célula era capaz de "encapsular" seus próprios componentes, os envolvendo em membranas, e os transportar para um compartimento de reciclagem chamado lisossomo, onde esses componentes são destruídos.

Mas pouco se sabia sobre esse mecanismo até o início dos anos 1990, quando Ohsumi fez uma série de experimentos com levedura para identificar os genes envolvidos na autofagia. Ele compreendeu os mecanismos da autofagia na levedura e mostrou que um processo similar ocorria nas nossas células.

'Surpreso'

2 de 4 Yoshinori Ohsumi sorri ao falar pelo telefone com o primeiro-ministro Shinzo Abe durante coletiva de imprensa em Tóquio, no Japão, após anúncio de que que ele havia sido laureado com o Prêmio Nobel — Foto: Toru Yamanaka/AFP Yoshinori Ohsumi sorri ao falar pelo telefone com o primeiro-ministro Shinzo Abe durante coletiva de imprensa em Tóquio, no Japão, após anúncio de que que ele havia sido laureado com o Prêmio Nobel — Foto: Toru Yamanaka/AFP

"Fiquei surpreso. Estava em meu laboratório", disse Ohsumi ao saber que tinha sido laureado com o Nobel, em entrevista à organização do prêmio. "Agora temos ainda mais perguntas do que quando comecei", disse Ohsumi.

O cientista, nascido em 1945 em Fukuoka, no Japão, é atualmente professor do Instituto de Tecnologia de Tóquio. Ele é o 23º cientista nascido no Japão a ser laureado com o Nobel e o 6º a receber o Nobel de Medicina.

"As descobertas de Ohsumi levaram a um novo paradigma em nosso entendimento de como a célula recicla seu conteúdo", disse a Assembleia do Nobel do Instituto Karolinska, da Suécia, em um comunicado ao anunciar o ganhador do prêmio de 8 milhões de coroas suecas (equivalente a R$ 3.028.000).

Autofagia e doenças

As descobertas de Ohsumi permitiram entender a importância da autofagia em processos como a adaptação à fome e a resposta a infecções. A autofagia está envolvida em vários processos, como o desenvolvimento do embrião, o câncer e as doenças neurológicas.

Problemas no mecanismo de autofagia estão ligados ao surgimento da doença de Parkinson, diabetes tipo 2 e outras doenças relacionadas ao envelhecimento. Além disso, mutações nos genes responsáveis pela autofagia também podem levar ao surgimento de doenças.

Muitos estudos têm apontado para a autofagia como uma estratégia de neuroproteção no envelhecimento e em doenças neurodegenerativas como o Alzheimer, por exemplo.

3 de 4 — Foto: Infográfico G1 — Foto: Infográfico G1

Experimentos

A partir do final dos anos 1980, Ohsumi concentrou suas pesquisas no vacúolo, estrutura organela presente nas células de levedura que correspondem ao lisossomo nos humanos.

O primeiro desafio foi conseguiu provar que a autofagia existe nas células de levedura. A partir daí, ele tinha um método para identificar genes envolvidos no processo.

O cientista induziu, por meio de substâncias químicas, mutações em diversos genes para verificar se as mudanças afetavam o processo de autofagia nas células de levedura. Em um ano, ele já tinha identificado os primeiros genes ligados à autofagia. Isso permitiu que ele identificasse as proteínas envolvidas nesse processo de autodigestão da célula e compreendesse a fundo esse mecanismo. Ao todo, Ohsumi identificou 15 genes essenciais para a autofagia.

4 de 4 Yoshinori Ohsumi fala ao telefone após receber a notícia de que recebeu o Prêmio Nobel de Medicina por sua pesquisa sobre autofagia — Foto: Junko Ozaki/Kyodo News via AP Yoshinori Ohsumi fala ao telefone após receber a notícia de que recebeu o Prêmio Nobel de Medicina por sua pesquisa sobre autofagia — Foto: Junko Ozaki/Kyodo News via AP

Grupo brasileiro pesquisa tema

No Brasil, um dos grupos que se dedicam a pesquisar a autofagia é o Laboratório de Sinalização e Morte Celular da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), coordenado pela professora Soraya Soubhi Smaili, atual reitora da Unifesp. “A descoberta de Ohsumi é extremamente importante, uma contribuição muito grande para a medicina em geral”, diz a reitora.

Ela observa que já se conhecia a autofagia, mas não se sabia por que ela ocorria nem os mecanismos moleculares que ativavam esse processo. A descoberta que rendeu o Nobel, que identificou alguns dos genes que controlam o processo da autofagia, abriu a possibilidade de manipular a autofagia para tratar ou controlar doenças.

“Se a célula produz uma proteína malformada, a autofagia entra em ação para eliminar a proteína sem matar a célula. Se soubermos como manipular esse processo, podemos tratar doenças hoje incuráveis, como Parkinson e Alzheimer, entre outras.”

No Parkinson, por exemplo, o indivíduo tem uma malformação em uma proteína que se acumula na célula, levando à morte de neurônios. “O estímulo da autofagia em células do cérebro é capaz de tratar doenças como Parkinson e Alzheimer e fazer com que os pacientes sobrevivam mais tempo sem tantos danos cerebrais”, explica Soraya. Seu laboratório está trabalhando em pesquisas sobre o uso da autofagia para tratamento de doenças neurodegenerativas em parceria com o pesquisador David Rubinsztein, da Universidade de Cambridge.

Por outro lado, a autofagia também pode atuar agravando doenças. É o caso do câncer. “Se a autofagia acontece em células que não interessam ao organismo, como as células cancerígenas, o processo permite que elas sobrevivam e se tornem resistentes ao tratamento”, explica. Neste caso, o objetivo de um futuro tratamento seria desligar genes relacionados à autofagia nas células cancerígenas para permitir que elas morram. Seu grupo publicou este ano um trabalho sobre essa estratégia sendo aplicada em câncer de cólon.

O laboratório também trabalha uma linha de pesquisa que avalia a autofagia como um importante mecanismo para a manutenção da longevidade. Como a privação de nutrientes estimula o processo da autofagia, os pesquisadores trabalham com a hipótese de que essa restrição calórica possa promover a longevidade. “Ao estimular a autofagia benéfica nas células normais, isso faz com que essas células sobrevivam mais tempo porque, quando aparece determinado defeito como uma proteína malformada, a própria célula a elimina.”

Nobel de Medicina

O Nobel de Medicina é oferecido desde 1901 e já reconheceu o trabalho de mais de 200 pessoas. Não há premiações póstumas.

O pesquisador mais novo a receber esse Nobel foi Frederick G. Banting, que tinha 32 anos em 1923, pela descoberta da insulina.

Por nove vezes, o prêmio – que ganhou esse nome em homenagem ao inventor da dinamite, Alfred Nobel – não foi anunciado: em 1915, 1916, 1917, 1918, 1921, 1925, 1940, 1941 e 1942.

Física, Química e Paz

Medicina é sempre a primeira área valorizada com o Nobel a cada ano. Nesta terça-feira (4), será anunciado o de Física, na quarta (5) o de Química, e na sexta (7) o da Paz. O de Economia será anunciado na segunda-feira da próxima semana (10).

Os vencedores são geralmente informados pelo júri no dia do anúncio oficial e não há uma lista de concorrentes disponível previamente, o que torna a divulgação sempre uma surpresa – embora haja favoritos.

Veja a lista dos últimos 10 laureados com Nobel de Medicina

2016: Yoshinori Ohsumi (Japão), por suas pesquisas sobre a autofagia, cruciais para entender como as células se renovam e a resposta do corpo à fome e às infecções.

2015: William Campbell (americano nascido na Irlanda), Satoshi Omura (Japão) e Tu Youyou (China), pelo desenvolvimento de tratamentos contra infecções parasitárias e a malária.

2014: John O'Keefe (EUA/Reino Unido) e May-Britt e Edvard Moser (Noruega), por suas pesquisas sobre o "GPS interno" do cérebro, que pode permitir avanços no conhecimento do mal de Alzheimer.

2013: James Rothman, Randy Schekman (EUA) e Thomas Südhof (Alemanha), por seus trabalhos sobre os transportes intracelulares, que ajudam a conhecer melhor doenças como a diabetes.

2012: Shinya Yamanaka (Japão) e John Gurdon (Reino Unido), por suas pesquisas sobe a reversibilidade das células-tronco, que permite criar todo tipo de tecidos do corpo humano.

2011: Bruce Beutler (Estados Unidos), Jules Hoffmann (França) e Ralph Steinman (Canadá), por estudos sobre o sistema imunológico que permite ao organismo humano defender-se contra as infecções, favorecendo a vacinação e a luta contra doenças como o câncer.

2010: Robert Edwards (Reino Unido), pioneiro da medicina reprodutiva, por sua contribuição ao desenvolvimento da fecundação in vitro.

2009: Elizabeth Blackburn (Austrália/EUA), Carol Greider e Jack Szostak (EUA), por suas descobertas sobre os mecanismos da vida e suas aplicações na luta contra o envelhecimento.

2008: Harald zur Hausen (Alemanha), Françoise Barré-Sinoussi e Luc Montagnier (França), por trabalhos sobre o câncer e a aids.

2007: Mario Capecchi (EUA), Oliver Smithies (EUA) e Martin Evans (Reino Unido), pela criação de ratos transgênicos que abriram um novo horizonte para as pesquisas de doenças como o Alzheimer ou o câncer.