David Julius leidis retseptori TRPV1, mis reageerib valu tekitavale kuumusele. Külmaaistingu tekkimiseks oluline ioonkanal TRPM8 jäi teineteisest sõltumatult silma nii Juliusele kui ka Ardem Patapoutianile. Patapoutiani töörühm leidis lisaks veel piesoretseptorid, mis reageerivad mehaanilistele ärritajatele ja on seega olulised puutetaju jaoks.

Kokkuvõtlikult aitas nobelistide töö seega mõista, kuidas täpselt inimesed maailma tajuvad.

Ameerikas sündinud David Julius oli preemia saades 65-aastane ja on California Ülikooli professor. Möödunud aastal pälvis ta Breakthrough Prize'i eluteaduste vallas ja Kavli auhinna neuroteaduste vallas, millest viimast jagas koos Patapoutianiga.

Ardem Patapoutian sündis 1967. aastal Liibanonis ja on praegu USA-s Scrippsi instituudi teadur.

Külmast ja kuumast

Maailmas toimuvale sobivalt reageerimiseks peavad suutma inimese või mõne teise elusolendi moodustavad närvirakud eristama erinevaid ärritajaid. Selle kohtamisel avanevad raku pinnal ioonkanalid, mille peale vallandub lõpuks ajju jõudev elektrisignaal.

Veel 1990. aastatel polnud aga täpselt teada, millised valgud käituvad ioonkanalitena sedavõrd lihtsate aistingute korral nagu on seda on põletav kuumus, jäisena tunduv külm ja puudutus.

David Julius tegi kolleegidega katseid kapsaitsiiniga, mis muudab tšillipiprad "tuliseks". Teadlane sünteesis katsete käigus miljoneid DNA lõike, mis vastasid neile geenidele, mida näeb avaldununa valule, kuumale ja puudutusele reageerivates närvirakkudes. Julius oletas, et neist üks peab vastutama kapsaitsiinile reageeriva valgu tootmise eest.

Lõpuks jäigi talle silma geen TRPV1, mis kodeerib samanimelist retseptorit. Täiendavad katsed näitasid, et ioonkanal muutub aktiivseks ka valu tekitavalt kõrge temperatuuri korral.

Julius ja Patapoutian tegid sarnaseid katseid ka mentooliga, mis tekitab külmatunnet. Teadlased leidsid, et sellele reageerib retseptor TRPM8.

Täiendavate katsete käigus jäi Juliusele ja Patapoutianile silma veel terve rida erinevaid TRPV1 ja TRPM8-ga seotud valke, mis reageerisid erinevatele temperatuurivahemikele.

Pehme jõud

Sarnaselt jäi pikka aega selgusetuks, kuidas inimesed puudutusi tajuvad. Teadlased olid avastanud küll, kuidas bakterid mehaanilisi ärritajaid tajuvad, kuid selgroogsete puhul polnud seda suudetud teha.

Uurimistöö käigus leidis Patapoutian kolleegidega rakud, mis tekitasid elektriimpulsi, kui neid pipetiga sorgiti. Töörühm eeldas, et selle taga on taas ioonkanalid. Esialgu jäi nende sõelale 72 kandidaatgeeni, mis võisid vastava valgu valmistamise eest vastutada. Katsete käigus lõi ta need ükshaaval rivist välja, kuni rakud enam puudutusele ei reageerinud.

Mehaanilise ärrituse puhul osutus oluliseks geen, mis kodeeris ioonkanalit Piezo1. Teadlased teadsid seepeale, mida otsida ja leidsid teisegi sama ülesandega ioonkanali -- Piezo2. Mõlemad muutuvad aktiivseks, kui rakumembraanile rõhku avaldatakse. Täiendavate uuringute käigus, et need on olulised ka näiteks hingamise ja vererõhu reguleerimise juures.

Möödunud aastal pälvisid Nobeli preemia füsioloogia või meditsiini alal ameeriklased Harvey J. Alter ja Charles M. Rice ning britt Michael Houghton. Teadlased leidsid HCV-viiruse, mis põhjustab C-hepatiiti ehk viiruslikku maksapõletikku.

Nobeli preemiat füsioloogia või meditsiini alal antakse välja alates 1901. aastast Alates 2018. aastast on Nobeli preemia väärtus üheksa miljonit Rootsi krooni (u 861 000 eurot). Lisaks rahalisele auhinnale saavad laureaadid Nobeli bareljeefiga kuldmedali ja diplomi.