বিজ্ঞান ব্লগ

চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার ২০২১ কেন পেলেন তাঁরা?

চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার ২০২১। ধরুন এক সুন্দর গ্রীষ্মের সকালে মিষ্টি রোদ, মৃদুমন্দ বাতাসে আপনি খালি পায়ে ঘাসের উপর হাঁটছেন। ভোরের জমে থাকা শিশির মাঝেমাঝেই সিক্ত করছে আপনার পায়ের পাতা।

এই যে temperature, touch, movement – বাতাস রোদ শিশিরসহ অনেককিছুই আপনার internal environment এর সাথে external environment এর যোগসূত্র ঘটাচ্ছে, এগুলো কিন্তু somatosensation এর উপর ভর করেই!

Somatosensation, that is the ability of specialized organs such as eyes, ears, and skin to see, hear and feel.

Skin এবং অন্যান্য deep টিস্যুর মধ্যে এই ধরণের information প্রতিনিয়তই চালাচালি হচ্ছে কোনধরনের effort ছাড়া, প্রায় অজান্তেই! যা আমরা ‘taken for granted’ ধরে নিই।

আমাদের nervous system heat, cold, এবং mechanical stimuli তে কিভাবে সাড়া দেয় তা নিয়ে ব্যাপক গবেষণা চলে আসছে আগে থেকেই। কিন্তু এই মেকানিজম ‘initiate’ হয় কিভাবে? যার কারণে আমরা temperature এবং pressure এর sensation বুঝতে পারি?

এসব ব্যাপারে আমাদের curiousity কিন্তু একদিনের নয়, বরং হাজার বছরের! চোখের ভিতর আলো আসে নাকি চোখ থেকে আলো যায়? শব্দ কি তরঙ্গ কিভাবে শ্রবণে সাহায্য করে, inner ear এ কিভাবে কাজ করে?

বিভিন্নরকম chemical compound এর smell এবং taste কিভাবে আমাদের নাক আর জিহ্বা আলাদা আলাদাভাবে শনাক্ত করতে পারে?

এসব প্রশ্ন তখন থেকেই মানুষকে ‘triggered’ করে আসছে। ১৭শ শতাব্দীতে দার্শনিক René Descartes (রেনে দেকার্ত) কিছু কাল্পনিক সুতো কল্পনা করেন যা আমাদের skin এর বিভিন্ন অংশ থেকে brain পর্যন্ত যায় এবং আমাদের sense তৈরি হয়!

এর মাধ্যমে হাতের তালু বা পায়ের পাতায় আগুণের শিখার আঁচ লাগলে আমরা কিভাবে টের পাই, আমাদের ব্রেইনে সেটি কিভাবে পৌঁছায়; তার আপাত একটা ব্যখ্যা দেয়া হয়।

পরবর্তীতে আরো গবেষনা হয়, sensory neuron এবং এই related. ১৯৪৪ সালে Joseph Erlanger এবং Herbert Gasser মেডিসিন/ফিজিওলজিতে নোবেল প্রাইজ পান। তাঁরা বিভিন্ন type এর sensory nerve fiber আবিষ্কার করেন যেগুলো এরকম distinct stimuli তে react করে। যেমন painful এবং non-painful touch এর ক্ষেত্রে।

কিন্তু একটা প্রশ্ন তারপরেও থেকে যায়,
How are temperature and mechanical stimuli converted into electrical impulses in the nervous system?

Mr. Julius and Mr. Patapoutian, প্রথমবারের মত দেখালেন কিভাবে heat, cold আর mechanical force, nerve impulse কে initiate করতে পারে যার ফলে আমরা বাইরের জগৎ কে বুঝতে এবং তার সাথে খাপ খাওয়াতে পারি।


অর্থাৎ, আমাদের Sense এবং Environment এর মধ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ ‘interplay’ আবিষ্কার করেছেন এই দুইজন।

এবং তাঁরা এটি করেছেন ‘Receptor’ আবিষ্কারের মাধ্যমে। Nobel Committee এর ভাষায়,

For their discoveries of receptors for temperature and touch.

এবার আসি, তাঁরা আসলে কি করেছেন?
খাবার-দাবার রান্নায়, সংগ্রহে এবং ফ্লেভার আনতে প্রাচীনকাল থেকে Chilly Pepper (ঝালমরিচ) ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এই Chilly Pepper এর একটি ‘Major Pungent Bioactivator’ হচ্ছে Capsaicin, এই Capsaicin burning sensation টা induce করে। যার ফলে মরিচের কারণে জ্বালাপোড়াটা হয়।

Mr. Julius এই capsaicin কে utilize করেন, to identify a sensor in the nerve endings of the skin that responds to heat.
আর এই Capsaicin এর Receptor হলো Transient Receptor Potential Vanilloid Subtype 1 (TRPV1)
TRPV1 হলো ligand-gated non-selective cation channel.
TRPV1 distributed থাকে brain, sensory nerve, dorsal root ganglia, bladder, gut এবং blood vessel এ।
TRPV1 এর activation এর ফলে intracellular calcium signaling increased হয়। Intracellular Ca++ level increase হয়।
আর TRPV1 এর Activation হয় Multiple Stimuli দিয়ে।
যেমনঃ
Heat (>43 degree C)
Voltage
Low pH (<5.9)
Endogenous Lipid Molecule

Exogenous Agonist যেমনঃ CAPSAICIN (Remember?)

Inflammation, Oxidation Stress এবং Pain Sensation এ TRPV1 এর বড়ধরণের ভূমিকা আছে।
নোবেল কমিটির আশাবাদ, Chronic pain সহ বিভিন্ন ট্রিটমেন্টে এর ‘wide range’ এ প্রয়োগ হবে।

অন্যদিকে Mr Patapoutian এর আবিষ্কার নিয়ে Nobel Committee এর বক্তব্য হুবহু তুলে দেই-
Mr. Patapoutian found separate pressure-sensitive sensors in cells that respond to mechanical stimulation. His research “focuses on identifying and characterizing ion channels and other sensors that translate mechanical stimuli to chemical signals.
A new and entirely unknown mechanosensitive ion channel had been discovered and was given the name Piezo1, after the Greek word for pressure. Through its similarity to Piezo1, a second gene was discovered and named Piezo2.

Piezo2 ion channel is essential for the sense of touch.”


উনারা কারা?
Dr. David Julius হলেন University of California, San Francisco এর Physiology’ র Professor. এটুকু পরিচয় যথেষ্ট নয়, ১৯৯০ থেকেই এইলোক গবেষনায় আছেন। আরো জানতে উনার ওয়েবসাইট থেকে ঢুঁ মেরে আসতে পারেন।
Mr Ardem Patapoutian একজন molecular biologist and neuroscientist, আছেন Scripps Research in La Jolla, California.
এই জুটির এটিই কিন্তু প্রথম পুরস্কার নয়! গতবছর (২০২০ সালেই) Norwegian Government থেকে উনারা Neuroscience এর উপর “The Kavli” পুরষ্কার জিতেছিলেন, for their groundbreaking discovery of proteins that help bodies sense pressure.

এখন Gold Medal এর পাশাপাশি 10 million Swedish kronor (over $1.14 million) ভাগাভাগি করে নিবেন এই জুটি!

Resource:
Exit mobile version