Il premio Nobel per la medicina del 1999 è stato assegnato a un biologo molecolare, il Dr. Guenter Blobel dell’Università Rockefeller di New York. Il motivo dell’assegnazione riguarda gli studi del Dr. Blobel sul trasporto delle proteine nelle cellule, studi iniziati all’inizio degli anni Settanta e basati a loro volta sulle ricerche effettuate nella medesima Università da George Palade sui meccanismi di trasporto delle proteine appena sintetizzate nelle cellule al di fuori delle cellule stesse, ricerche che portarono nel 1974 all’assegnazione del premio Nobel a George Palade assieme a due ricercatori belgi, Albert Claude e Christian de Duve.
Si tratta di una problematica fondamentale per la comprensione dell’attività cellulare. Una cellula è costituita da diversi compartimenti differenti, gli organuli, ciascuno delimitato da una membrana. Gli organuli sono preposti ciascuno per attività specifiche. Il nucleo della cellula, per esempio, contiene il materiale genetico e determina quindi tutte le funzioni della cellula. I mitocondri sono invece preposti alla generazione dell’energia necessaria al funzionamento della cellula, mentre il reticolo endoplasmatico è la sede naturale della biosintesi, con l’ausilio dei ribosomi, delle proteine destinate ad essere emesse dalla cellula oppure segregate all’interno di un comparto cellulare delimitato da membrana. Ogni cellula possiede circa un miliardo di molecole proteiche. Le differenti proteine svolgono un gran numero di differenti attività; alcune proteine formano i blocchi costituenti la cellula stessa, altre proteine agiscono da enzimi catalizzando migliaia di reazioni chimiche differenti. Le proteine all’interno di una cellula si decompongono e si ricostituiscono in continuazione secondo un equilibrio dinamico.
Il numero di amminoacidi, i componenti fondamentali delle proteine, può variare da cinquanta a diverse migliaia, formando così lunghe catene molecolari ripiegate.
Il problema affrontato era quindi quello di chiarire come possa essere possibile per molecole di dimensioni così grandi attraversare le membrane cellulari e “autoindirizzarsi” verso parti della cellula specifiche per ciascun tipo di proteina.

La scoperta importante del Dr. Blobel in tal senso è stata che le proteine possiedono segnali intrinseci che permettono il loro trasporto e, cosa ancora più importante, il loro attraversamento delle membrane cellulari secondo una destinazione preferenziale all’interno della cellula in base alle funzioni a cui sono destinate queste molecole proteiche. In particolare il Dr. Blobel iniziò gli studi cercando di chiarire il perché una proteina appena sintetizzata nella cellula e destinata ad essere trasportata all’esterno della cellula stessa o in altre parti della stessa, è specifica di un sistema di membrane intracellulare specializzato, il reticolo endoplasmatico. Il Dr. Blobel formulò l’ipotesi che le proteine contengono nella loro molecola un segnale intrinseco che regola il loro movimento verso e attraverso le membrane della cellula. Questo segnale consiste di un peptide, cioè di una molecola formata da amminoacidi disposti in una determinata sequenza, i quali formano parte integrante della molecola della proteina, essendo disposti nella gran parte dei casi ad una estremità della molecola proteica a guisa di una “coda” sensibile. In tal modo queste sequenze determinano l’iter di una proteina, cioè se essa passerà attraverso una membrana, o se diverrà parte della membrana stessa oppure se sarà trasportata all’esterno della cellula. Si tratta quindi di veri e propri segnali morfogenici che regolano le trasformazioni coinvolte nella differenziazione delle cellule e dei tessuti.

Per esempio, proteine che devono venire trasportate fuori dalla cellula vengono sintetizzate dai ribosomi associati al reticolo endoplasmatico; l’informazione genetica proveniente dal DNA viene trasferita mediante messaggero RNA (mRNA) e determina la modalità con cui viene “costruita” la proteina. La parte peptidica responsabile del segnale viene formata per prima e indirizza il ribosoma verso un canale del reticolo endoplasmatico mentre la restante parte proteica in formazione penetra anch’essa in questo canale. Il peptide responsabile del segnale viene quindi eliminato dalla molecola proteica formatasi la quale esce dal canale per essere successivamente trasportata fuori della cellula.

Nel prosieguo dei suoi studi il Dr. Blobel giunse a formulare intorno al 1980 il principio che il meccanismo basato sui segnali morfogenici delle sequenze di amminoacidi facenti parte delle molecole proteiche è del tutto generale e riguarda tutte le cellule, animali e vegetali. Un aspetto fondamentale della scoperta del Dr. Blobel è che questo meccanismo di trasporto guidato riguarda il trasporto selettivo delle proteine verso tutti gli organuli di una singola cellula.

La scoperta del DR. Blobel ha avuto un enorme impatto sulla ricerca biomolecolare. Per esempio, la presenza dei segnali morfogenici ha chiarito anche il meccanismo del nostro sistema immunitario che utilizza appunto questi segnali per la produzione di anticorpi. Le scoperte del Dr. Blobel hanno anche chiarito i meccanismi molecolari di varie malattie genetiche. La formazione di calcoli renali in età prematura, livelli eccessivi di colesterolo nel sangue e malattie ereditarie, come la fibrosi cistica, sono tutti dovuti ad “errori” nei segnali di selezione i quali indirizzano le proteine in posizioni sbagliate nella cellula.

I lavori del Dr. Blobel hanno consentito di migliorare sostanzialmente l’efficacia dei farmaci proteici, come l’insulina, l’ormone della crescita e l’interferone, sintetizzando le proteine per esempio in cellule più complesse come quelle dei lieviti. E’ così possibile preparare nuovi farmaci proteici contenenti i segnali morfogenici capaci di indirizzare i farmaci in organuli specifici per correggere eventuali difetti particolari della cellula.

Guenter Blobel è nato a Waltersdorf in Germania il 21 maggio 1936. Si è laureato in medicina nel 1960 presso l’università di Tubinga e ha ottenuto un dottorato in oncologia nel 1967 presso l’Università del Wisconsin a Madison.

Nel 1967 è passato all’Università Rockefeller lavorando assieme al premio Nobel George Palade nel campo della biologia cellulare.

Il DR. Blobel ha ricevuto vari riconoscimenti per la sua attività di scienziato. Tra questi, la Warburg Medal nel 1983, il massimo riconoscimento tedesco della Società Biochimica tedesca, Il premio Re Faisal nel 1996, e altri numerosi riconoscimenti di istituzioni e società. Egli è membro della U.S. National Academy of Sciences dal 1983 ed è stato presidente della American Society fro cell Biology nel 1990.