瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院7日宣布，將2024年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家安布羅斯與魯夫坎，以表彰他們發(fā)現(xiàn)微小核糖核酸(microRNA)及其在轉(zhuǎn)錄後基因調(diào)控中的作用。評獎委員會指出，兩人發(fā)現(xiàn)microRNA，這是一類在基因調(diào)控中起重要作用的新型小RNA分子，揭示了一種全新的基因調(diào)控原理，對包括人類在內(nèi)的多細胞生物至關(guān)重要，為基因調(diào)控揭示了一個全新的維度。
對理解身體運作至關(guān)重要
諾貝爾委員會指出，基因資訊透過轉(zhuǎn)錄（transcription）過程，從DNA流向信使RNA (mRNA)，然後流向細胞機制以產(chǎn)生蛋白質(zhì)。mRNA在這裏進行調(diào)控，以便蛋白質(zhì)根據(jù)DNA內(nèi)儲存的基因指令來製造。
評獎委員會成員、卡羅琳醫(yī)學(xué)院教授林納爾松表示，基因調(diào)控是一個非常重要的基礎(chǔ)機制，兩名科學(xué)家的工作是一項非常重要的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)，揭示了一種之前未被理解的機制，這對於理解我們身體的運作至關(guān)重要。
在1993年，安布羅斯和魯夫坎發(fā)表了令人意想不到的發(fā)現(xiàn)，描述了基因調(diào)控的新水平，結(jié)果證明這種調(diào)控非常重要。他們發(fā)現(xiàn)的微小核糖核酸（microRNA）是一種新型的微小RNA分子，在基因調(diào)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
數(shù)十年來，了解基因活動的調(diào)控一直是重要目標(biāo)。如果基因調(diào)控出現(xiàn)問題，可能會導(dǎo)致癌癥、糖尿病或自體免疫等嚴重疾病。
如果沒有microRNA，細胞和組織就無法正常發(fā)育。異常調(diào)控可能導(dǎo)致癌癥，並且人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的microRNA基因編碼突變，會導(dǎo)致先天性聽力損失、眼睛和骨骼異常等癥狀。
諾貝爾委員會在細述兩人的研究時說：「儲存在我們?nèi)梭w染色體中的資訊，可以比喻為我們體內(nèi)所有細胞的使用手冊。每個細胞都包含相同的染色體，因此每個細胞都包含完全相同的基因組和完全相同的指令集?！?/p>
然而，不同的細胞類型，例如肌肉細胞和神經(jīng)細胞，均具有不同的特徵。這兩位科學(xué)家一生都在研究這些差異是如何產(chǎn)生的。
諾貝爾委員會說：「答案就在於基本調(diào)控，該機制允許每個細胞只選擇相關(guān)的指令。這確保了每種細胞類型中，只有正確的基因組是活躍的?！?/p>
安布羅斯和魯夫坎的發(fā)現(xiàn)，有助於揭示人類基因組編碼超過1000個microRNA。
隱桿線蟲成研究突破關(guān)鍵
安布羅斯及魯夫坎研究名為秀麗隱桿線蟲（C. elegans）的蛔蟲。這種蛔蟲體型偏小，長約1毫米，但擁有大量特殊細胞類型，是學(xué)者研究多細胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對象。儘管體型微小，這種蟲擁有許多特殊的細胞類型，例如神經(jīng)和肌肉細胞，這些細胞也存在於體型更大、更複雜的動物中，使其成為研究多細胞生物之組織如何發(fā)育和成熟的有用模型。
蛔蟲內(nèi)的lin-4和lin-14兩種基因引起兩人關(guān)注，安布羅斯發(fā)現(xiàn)lin-4似乎能抑制lin-14。他其後作研究，發(fā)現(xiàn)lin-4基因產(chǎn)生一種異常短的RNA分子，該分子缺乏蛋白質(zhì)生成的代碼。
魯夫坎同時研究lin-14基因的調(diào)控，成果顯示lin-4並非抑制lin-14 mRNA的產(chǎn)生，而是發(fā)生在基因表現(xiàn)過程後期，透過停止蛋白質(zhì)生產(chǎn)來實現(xiàn)。而lin-14 mRNA其中一個片段為抑制lin-4的關(guān)鍵。
諾貝爾委員會說明基因調(diào)控一旦出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致癌癥等疾病。 諾貝爾獎X平臺
RNA成近年諾獎熱門
去年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎授予了mRNA技術(shù)的開發(fā)者匈牙利科學(xué)家卡里科和美國同事魏斯曼。這也是連續(xù)兩年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎被授予與基因相關(guān)的領(lǐng)域。
此外，從2006年的RNAi，到2020年的CRISPR，再到2024年的microRNA，小分子RNA領(lǐng)域也已經(jīng)3次獲得諾貝爾獎。
諾獎授予microRNA的基礎(chǔ)研究工作，也有望推動相關(guān)的藥物在臨床上的應(yīng)用。有學(xué)者表示，由於不能表達蛋白質(zhì)，microRNA曾被認為是細胞轉(zhuǎn)錄中的「廢物」，現(xiàn)在兩位諾獎獲獎?wù)叩墓ぷ魇状伟l(fā)現(xiàn)了microRNA在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的重要作用，意義重大。雖然microRNA幾乎參與了細胞中所有重要的生物學(xué)過程，與眾多疾病密切相關(guān)，但目前以microRNA為靶點的治療藥物研發(fā)仍處於早期階段。
此外，目前處於臨床研究階段的microRNA靶點，包括心衰治療的mir132、丙型肝炎（miR-122）等，均尚無明確進展。一個microRNA可同時靶向多種細胞中的多個基因片段，其表達量、位置和時間的差異會帶來不同的調(diào)控結(jié)果，複雜的microRNA作用機制可能是困擾其臨床轉(zhuǎn)化的主要因素之一。
隱桿線蟲體長雖然只有1毫米，但擁有大量特殊細胞類型，是學(xué)者研究多細胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對象。 諾貝爾獎X平臺
兩人均分逾八百萬獎金
據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)顯示，安布羅斯1953年出生於美國新罕布什爾州漢諾威，目前任職於美國麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院。魯夫坎1952年出生於美國加州柏克萊，目前在美國麻省總醫(yī)院及哈佛醫(yī)學(xué)院任職。他們將分享1100萬瑞典克朗（約827萬港元）的獎金。
安布羅斯和魯夫坎都曾在麻省理工學(xué)院生物學(xué)家霍維茨教授的課題組從事博士後研究，而霍維茨以研究線蟲聞名，他因發(fā)現(xiàn)器官發(fā)育和細胞程序化凋亡的遺傳調(diào)控機理獲得2002年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。
頂圖：在瑞典斯德哥爾摩舉行的2024年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎公布現(xiàn)場，屏幕顯示獎項得主美國科學(xué)家安布羅斯（左）和魯夫坎的照片。 新華社
電話：（香港）852-2564 0768
（深圳）86-755-83518792 83518734 83518291
地址：香港九龍觀塘道332號香港商報大廈
