Zuurstof is cruciaal voor het leven, maar soms is er even iets minder zuurstof beschikbaar, bijvoorbeeld als iemand in de bergen op grotere hoogte komt. Cellen kunnen ook minder zuurstof krijgen door bloedarmoede of een wond.

Hoe passen cellen zich aan als er meer of minder zuurstof is? De wetenschappers die dit jaar de Nobelprijs krijgen, hebben uitgevonden welke genen en stoffen het gebruik van zuurstof reguleren in de cel. De winnaars zijn Gregg L. Semenza, Sir Peter J. Ratcliffe en William G. Kaelin Jr (v.l.n.r. op de afbeelding).

EPO

Als er weinig zuurstof is, maakt het lichaam een hormoon aan dat bekend staat onder de naam EPO. Dan gaat het lichaam meer rode-bloedlichaampjes aanmaken. Wielrenners weten er alles van.

En Gregg Semenza ook. De Amerikaanse onderzoeker toonde met behulp van genetisch gemodificeerde muizen aan welke genen (behalve die van het EPO-hormoon) nog meer actief werden als er weinig zuurstof was. De Brit Peter Ratcliffe deed daar ook onderzoek naar. Ze lieten zien dat alle cellen op een gebrek aan zuurstof reageren, en niet alleen de nieren (die rode-bloedlichaampjes aanmaken).

Maar hoe werkt het mechanisme nu precies op celniveau? Semenza ontdekte een eiwit dat zich wel of niet aan het DNA kan hechten, afhankelijk van de hoeveelheid zuurstof. Dat was het begin van de doorbraak.

Kanker

Dan verschijnt kankeronderzoeker William Kaelin ten tonele. Deze Amerikaan deed onderzoek naar een bepaalde vorm van erfelijke kanker (het syndroom van Von Hippel-Lindau). Een eiwit dat bij andere mensen kanker voorkomt, is bij zijn patiënten afwezig. En dat eiwit bleek ook betrokken bij de regulering van zuurstof in de cel. Met dit soort ontdekkingen ontrafelden de onderzoekers uiteindelijk het moleculaire mechanisme achter de zuurstofbeheersing in de cel.

De Nobelprijs voor de geneeskunde en fysiologie is de eerste van dit jaar. In het verleden hebben twee Nederlanders de prijs gewonnen: Niko Tinbergen in 1973, voor zijn onderzoek naar het gedrag van sociale dieren zoals bijen en vogels, en Christiaan Eijkman in 1929 voor zijn onderzoek naar vitamines.

De drie laureaten delen samen de prijs van negen miljoen Zweedse kronen, oftewel ruim 825.000 euro.