Wino, kobiety i węch

Linda Buck (zaledwie siódma kobieta wyróżniona tą nagrodą) i Richard Axel dostali Nobla za wyjaśnienie działania zmysłu węchu. Opisali oni rodzinę ponad tysiąca podobnych do siebie genów (które stanowią aż 3 proc. genów zawartych w naszym genomie), kodujących tzw. receptory węchowe. W wielkim skrócie wygląda to tak: w górnej części naszej jamy nosowej znajduje się nabłonek, w którym zgromadzone są wyspecjalizowane węchowe komórki nerwowe. Na ich powierzchni znajdują się odkryte przez Buck i Axela białka receptorowe. Każda taka komórka posiada tylko jeden, i to wyłącznie jeden (!), z tysiąca receptorów, choć w jej DNA znajduje się informacja genetyczna o produkcji 999 pozostałych. To właśnie ma kapitalne znaczenie dla rozpoznawania poszczególnych zapachów. Połączenie “wonnej" cząsteczki z receptorem uruchamia bowiem lawinę reakcji chemicznych kończących się wytworzeniem impulsu elektrycznego. Impulsy wywołane przez subtelny bukiet czerwonego wina czy odór zgnilizny niczym się od siebie nie różnią poza tym, że powstają w różnych komórkach nabłonka węchowego. Właśnie to, że sygnały te nie mieszają się ze sobą i docierają do różnych ośrodków w mózgu przesądza o przyjemnych lub odrażających doznaniach.

Oboje Nobliści opisali te niezwykle złożone procesy: zaczynając w 1991 r. od wykrycia pierwszych 18 genów kodujących receptory węchowe, a kończąc (Axel) na początku tego roku doniesieniem o sklonowaniu myszy przez użycie jako źródła DNA jądra neuronu węchowego. W ten sposób wykazano, że krańcowo wyspecjalizowane komórki, jak te właśnie neurony, zawierają całą informację genetyczną potrzebną do rozwoju organizmu.

Odkrycia Buck i Axela nie są jedynie akademickim dowodem na takie czy inne działanie pewnych komórek. Węch jest bowiem jednym z najważniejszych zmysłów w świecie zwierząt. U ludzi zatracił ostrość na korzyść wzroku i słuchu, ale mimo to nie służy tylko rozróżnianiu dobrego jedzenia od złego czy delektowaniu się smakiem (węch jest ważną częścią tego zmysłu). Pozwala też podświadomie wybrać atrakcyjnego partnera, a noworodkowi bezbłędnie rozpoznać matkę. Na takich samych zasadach jak węch działa rozpoznawanie feromonów, czyli substancji chemicznych odpowiedzialnych za zachowania społeczne. Przy pomocy węchu wyczuwamy, a jeszcze lepiej robią to zwierzęta, nastroje naszych bliźnich. Ludzie pozbawieni tego zmysłu, czyli cierpiący na tzw. anosomię (2-3 proc. populacji), nie cieszą się pełnią życia. Zwierzęta giną szybko po urodzeniu, nie odnajdując sutek matki. Takie wady są wynikiem genetycznego defektu pojawiającego się, gdy komórki nabłonka węchowego nie produkują receptorów węchowych. Upośledzenie tego zmysłu jest też wczesnym objawem choroby Parkinsona. Odkrycia tegorocznych Noblistów zapewne przyczynią się do leczenia upośledzeń węchu i okażą się przydatne w diagnostyce medycznej.

W styczniu tego roku w czasopiśmie “Cell" Linda Buck opowiadała, w jaki sposób zainteresowała się badaniem węchu: w 1985 r. przeczytała artykuł o odkryciu jednego z pierwszych receptorów węchowych. Zafascynowana, choć z wykształcenia była immunologiem, postanowiła zająć się tym mało znanym tematem. Ilu młodych biologów ta historia zachęci do pracy naukowej? Choćby z tego powodu, warto wyróżniać odkrycia naukowe takimi laurami jak Nobel. Nobel to bowiem mit. A mity rozbudzają wyobraźnię - podstawę do odniesienia sukcesu w nauce.

Autor jest genetykiem, pracownikiem naukowym CNRS i Uniwersytetu Rennes 1 we Francji. Stale współpracuje z “TP".