Câştigătoarea premiului Killian, JoAnne Stubbe afirmă că unii radicali liberi pot fi buni pentru noi. Pentru biochimistă, cuvântul "radical" este unul cu multe asocieri posibile. La sfârşitul anilor 1960, Stubbe era absolventă a Universităţii din California, la Berkeley.
Atunci erau demonstrații ale studenţilor împotriva războiului din Vietnam. Ea îşi reaminteşte că, la un moment dat, radicalii erau priviţi ca şi protestatari "foarte incisivi, greu de controlat şi provocatori de haos la nivelul structurilor asupra cărora acţionează".
Însă analizaţi din perspectiva lui Stubbe, "radicalii" abia interacţionau cu mediul din imediata lor apropiere – adică erau liniile de poliţişti trimişi pentru a înăbuşi protestele, "ridicaţi armele, puneţi-vă măştile."
"Nici prin cap nu mi-a trecut că aceste experienţe, petrecute la vremea acea, ar putea prefigura faptul că am petrecut 30 de ani din viaţa mea lucrând cu radicali în biologie", a declarat Stubbe, căruia a ţinut de curând o prelegere cu ocazia acordării premiului Killian al MIT.
Stubbe, profesor Novartis de chimie şi biologie, a dedicat cea mai mare parte a carierei sale elucidării mecanismelor unor molecule mici, cunoscute sub numele de radicali liberi.
În timp ce cele mai multe molecule au nevoie de cel puţin doi electroni pentru a rămâne stabile, radicalii liberi transportă doar unul singur - o configuraţie instabilă care îi determină să fie extrem de reactivi şi dificil de controlat. Aceste molecule se deplasează în tot organismul şi pot reacţiona cu absolut orice intră în contact.
În cazul în care acestea interacţionează cu ADN-ul unei celule, radicalii liberi pot provoca pagube care, în timp, pot contribui la îmbătrânire şi la declanşarea unor boli cum ar fi cancerul.
Având în vedere instabilitatea acestora şi daunele pe care le pot produce, Stubbe spune că radicalii liberi au fost de obicei "discreditaţi". Cu toate acestea, la fel ca şi în cazul studenţilor protestatari din 1960, Stubbe spune că efectul radicalilor liberi este în mare măsură o consecinţă a mediului lor.
Cercetările lui Stubbe s-au concentrat asupra cartografierii mediului chimic în care se formează "radicalii buni", îndreptându-şi atenţia asupra unui grup de enzime numite ribonucleotid reductaze (RNR). Aceste enzime convertesc nucleotidele - precursori ai ARN-ului - în deoxinucleotide - construind blocuri de ADN - şi sunt esenţiale pentru replicarea şi repararea ADN-ului tuturor organismelor.
Oamenii de ştiinţă au descoperit ca RNR converteşte nucleotidele printr-un proces de oxidare complexă, proces care se întinde pe o distanţă fizică de 35 de angstromi; cele mai multe reacţii chimice necesitând doar câţiva angstroms.
"Întrebarea este, cum se realizează oxidarea pe o distanţă atât de lungă?", a spus Stubbe.
Folosind o varietate de instrumente, Stubbe a trasat lunga cale chimică a RNR, descoperind că este necesar un lanţ de reacţii ale radicalilor liberi pentru ca enzimele să funcţioneze. Aceşti radicali realizează schimburi de electroni de-a lungul lanţului – printr-o metodă pe care Stubbe o aseamănă cu un "salt" - până când nucleotidul original este convertit în deoxinucleotide.
"Natura a realizat cum poate valorifica reactivitatea acestor radicali pentru a produce transformări chimice extrem de dificile, cu o precizie extraordinară", a spus Stubbe.
În prezent, cercetătorii valorifică descoperirile lui Stubbe în vederea realizării unor terapii pentru cancer şi alte boli care implică replicarea necontrolată a ADN-ului. Stubbe investighează în prezent mecanismele din spatele medicamentelor cum ar fi gemcitabina (folosită în chemoterapie), utilizată în tratamentul neoplasmului pancreatic şi a altor carcinoame. Gemcitabina acţionează pentru a inhiba activitatea RNR, care, la rândul său opreşte replicarea ADN-ului şi declanşează moartea celulelor tumorale. Grupul de cercetători a lui Stubbe explorează de asemenea, modalităţi de a reduce activitatea radicalilor liberi implicaţi în RNR - un mecanism potenţial pentru inhibarea RNR.
"Aceştia sunt într-adevăr radicali reactivi care pot fi controlaţi", a spus Stubbe. "Viaţa ta este în mâinile lor."
Stubbe beneficiază de Premiul Academiei Naţionale pentru Chimie, Medalia Naţională pentru Ştiinţă, Premiul Institutului Franklin pentru Chimie şi Premiul Welch pentru Chimie. În semn de recunoaştere a activităţii ei de cercetare şi predare, în Mai acesteia i s-a acordat din partea facultăţii ITM Diploma pentru Realizări a Facultăţii Killian, înfiinţată în 1971 ca un tribut adus lui James R. Killian, Jr., cel de-al 10-lea preşedinte al ITM.
Premiul i-a fost acordat de către Mary Fuller, profesor de literatură şi preşedinte asociat al facultăţii ITM, care a menţionat câteva rânduri prezente în citatul premiului:
"Când şi-a început activitatea, se credea că un mecanism al radicalilor este imposibil din cauza reactivităţii chimice a acestora. Acum, în urma efortului depus de profesoara Stubbe pentru a descoperi procesele complicate prin care celulele utilizează în condiţii de siguranţă radicalii liberi, aceste aspecte fac subiectul introducerii în manuale."
Traducere după killian-lecture
Traducerea: Ecaterina Pavel
