O Prémio Nobel da Fisiologia e Medicina de 2016 foi esta segunda-feira entregue ao japonês Yoshinori Ohsumi. A Assembleia do Nobel do Instituto Karolinska, incumbida por vontade de Alfred Nobel de entregar o Prémio, decidiu atribuir o prémio pelas “descobertas sobre os mecanismos da autofagia”, o processo através do qual ocorre a degradação e reciclagem de componentes celulares.

Este ano, o Comité do Nobel decidiu laurear apenas um cientista (apesar do prémio poder ser atribuído a três pessoas), facto que deixou o próprio Ohsumi surpreendido: “Foi a minha verdadeira surpresa, porque há tantas pessoas a trabalhar na área da autofagia”. O cientista japonês fica assim com o prémio total de oito milhões de coroas suecas (cerca de 834 mil euros).

O premiado é um investigador da Universidade de Tóquio, nascido em 1945. Uma infância marcada pela pobreza e pela privação, no pós-Segunda Guerra, Yoshinori viria a ter na fome um dos principais elementos de estudo. Segundo uma entrevista feita pelo The Journal of Cell Biology, o investigador contribuiu de forma decisiva para avanços na compreensão de como as células conseguem sobreviver em períodos de fome ou infeção.

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O conceito da autofagia, aplicado neste âmbito, diz respeito a um processo celular que dá origem à degradação de componentes da própria célula. Segundo o comunicado da atribuição do prémio, o conceito surgiu na década de 1960, quando cientistas descobriram que as células conseguiam destruir os seus conteúdos encerrando-os em membranas.

O processo resultava na formação de uma espécie de sacos, que são transferidos para compartimentos chamados lisossomas, onde são consumidos. A própria descoberta da existência dos lisossomas garantiu o Prémio Nobel da Medicina ao cientista belga Christian de Duve, em 1974. Mas para os lisossomas poderem degradar os componentes celulares, estes precisavam de ser selecionados e entregues. Essa função é desempenhada pelos autofagossomas – as vesículas que apresentam os componentes a degradar.

Our cells have different specialized compartments. Lysosomes constitute one such compartment and contain enzymes for digestion of cellular contents. A new type of vesicle called autophagosome was observed within the cell. As the autophagosome forms, it engulfs cellular contents, such as damaged proteins and organelles. Finally, it fuses with the lysosome, where the contents are degraded into smaller constituents. This process provides the cell with nutrients and building blocks for renewal.

No interior dos lisossomas existem enzimas capazes de “digerir” os componentes selecionados e apresentados por outra vesícula, o autofagossoma – Nobel Prize

Nos anos seguintes, anos 1970 e 1980, os avanços científicos foram feitos principalmente na área da degradação de proteínas em vesículas específicas para esse fim, os proteossomas – a descoberta da degradação de proteínas por mediação da ubiquitina garantiu o Prémio Nobel da Química 2004 a Aaron Ciechanover, Avram Hershko e Irwin Rose. Mas este mecanismo não explicava a degradação de conjuntos de proteínas mais complexos ou de outros componentes celulares.

Yoshinori Ohsumi também começou por estudar a degradação de proteínas, em 1988, usando leveduras (Saccharomyces cerevisae, usada na fermentação da cerveja, por exemplo) por serem um organismo fácil de manipular e um bom modelo do que acontece nas células humanas. No artigo científico publicado em 1992, o cientista demonstrou não só que a autofagia existia nas leveduras, como quais os genes envolvidos no processo.

A autofagia é uma resposta celular fundamental em caso de privação de alimento às células ou a outras situações de stress celular, mas não é a única função deste mecanismo. A capacidade de envolver numa vesícula e eliminar o conteúdo ajuda a combater bactérias e vírus que invadem a célula. Além disso, como tem a capacidade de degradar componentes celulares, os autofagossomas e lisossomas eliminam proteínas e organelos que estejam danificados e disponibilizam os “tijolos” que compõe estes compostos para que nova síntese seja realizada (reciclagem).

A importância da autofagia é tão importante para a regulação celular, que perturbações neste mecanismo, sobretudo com o envelhecimento, têm sido associadas a doenças como Parkinson, diabetes tipo 2 ou mesmo a alguns tipos de cancro.

O último Prémio Nobel da Fisiologia e Medicina, em 2015, tinha sido atribuído a três investigadores por duas descobertas na área da parasitologia. Uma metade foi dividida entre William Campbell, investigador na Universidade de Drew (Estados Unidos) e Satoshi Ōmura, investigador no Universidade de Kitasato (Japão), pela descoberta de uma nova terapia contra os parasitas que causam elefantíase e oncocercose (também chamada cegueira do rio). A outra metade para Youyou Tu, pertence à Academia Chinesa de Medicina Tradicional (China), pelas descobertas em novas terapias contra a malária.

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