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(jiǎng)授予美國(guó)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(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)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(duì)包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物至關(guān)重要，為基因調(diào)控揭示了一個(gè)全新的維度。
對(duì)理解身體運(yùn)作至關(guān)重要
諾貝爾委員會(huì)指出，基因資訊透過(guò)轉(zhuǎn)錄（transcription）過(guò)程，從DNA流向信使RNA (mRNA)，然後流向細(xì)胞機(jī)制以產(chǎn)生蛋白質(zhì)。mRNA在這裏進(jìn)行調(diào)控，以便蛋白質(zhì)根據(jù)DNA內(nèi)儲(chǔ)存的基因指令來(lái)製造。
評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)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(gè)非常重要的基礎(chǔ)機(jī)制，兩名科學(xué)家的工作是一項(xiàng)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(jī)制，這對(duì)於理解我們身體的運(yùn)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(lái)，了解基因活動(dòng)的調(diào)控一直是重要目標(biāo)。如果基因調(diào)控出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)導(dǎo)致癌癥、糖尿病或自體免疫等嚴(yán)重疾病。
如果沒(méi)有microRNA，細(xì)胞和組織就無(wú)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(huì)導(dǎo)致先天性聽(tīng)力損失、眼睛和骨骼異常等癥狀。
諾貝爾委員會(huì)在細(xì)述兩人的研究時(shí)說(shuō)：「儲(chǔ)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(xì)胞的使用手冊(cè)。每個(gè)細(xì)胞都包含相同的染色體，因此每個(gè)細(xì)胞都包含完全相同的基因組和完全相同的指令集。」
然而，不同的細(xì)胞類型，例如肌肉細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)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(huì)說(shuō)：「答案就在於基本調(diào)控，該機(jī)制允許每個(gè)細(xì)胞只選擇相關(guān)的指令。這確保了每種細(xì)胞類型中，只有正確的基因組是活躍的。」
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(guò)1000個(gè)microRNA。
隱桿線蟲(chóng)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(chóng)（C. elegans）的蛔蟲(chóng)。這種蛔蟲(chóng)體型偏小，長(zhǎng)約1毫米，但擁有大量特殊細(xì)胞類型，是學(xué)者研究多細(xì)胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對(duì)象。儘管體型微小，這種蟲(chóng)擁有許多特殊的細(xì)胞類型，例如神經(jīng)和肌肉細(xì)胞，這些細(xì)胞也存在於體型更大、更複雜的動(dòng)物中，使其成為研究多細(xì)胞生物之組織如何發(fā)育和成熟的有用模型。
蛔蟲(chóng)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(shí)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(guò)程後期，透過(guò)停止蛋白質(zhì)生產(chǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而lin-14 mRNA其中一個(gè)片段為抑制lin-4的關(guān)鍵。
諾貝爾委員會(huì)說(shuō)明基因調(diào)控一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可能導(dǎo)致癌癥等疾病。 諾貝爾獎(jiǎng)X平臺(tái)
RNA成近年諾獎(jiǎng)熱門
去年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了mRNA技術(shù)的開(kāi)發(fā)者匈牙利科學(xué)家卡里科和美國(guó)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(jiǎng)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(jiǎng)。
諾獎(jiǎng)授予microRNA的基礎(chǔ)研究工作，也有望推動(dòng)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(dá)蛋白質(zhì)，microRNA曾被認(rèn)為是細(xì)胞轉(zhuǎn)錄中的「廢物」，現(xiàn)在兩位諾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?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(xì)胞中所有重要的生物學(xué)過(guò)程，與眾多疾病密切相關(guān)，但目前以microRNA為靶點(diǎn)的治療藥物研發(fā)仍處?kù)对缙陔A段。
此外，目前處?kù)杜R床研究階段的microRNA靶點(diǎn)，包括心衰治療的mir132、丙型肝炎（miR-122）等，均尚無(wú)明確進(jìn)展。一個(gè)microRNA可同時(shí)靶向多種細(xì)胞中的多個(gè)基因片段，其表達(dá)量、位置和時(shí)間的差異會(huì)帶來(lái)不同的調(diào)控結(jié)果，複雜的microRNA作用機(jī)制可能是困擾其臨床轉(zhuǎn)化的主要因素之一。
隱桿線蟲(chóng)體長(zhǎng)雖然只有1毫米，但擁有大量特殊細(xì)胞類型，是學(xué)者研究多細(xì)胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對(duì)象。 諾貝爾獎(jiǎng)X平臺(tái)
兩人均分逾八百萬(wàn)獎(jiǎng)金
據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)顯示，安布羅斯1953年出生於美國(guó)新罕布什爾州漢諾威，目前任職於美國(guó)麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院。魯夫坎1952年出生於美國(guó)加州柏克萊，目前在美國(guó)麻省總醫(yī)院及哈佛醫(yī)學(xué)院任職。他們將分享1100萬(wàn)瑞典克朗（約827萬(wàn)港元）的獎(jiǎng)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(chóng)聞名，他因發(fā)現(xiàn)器官發(fā)育和細(xì)胞程序化凋亡的遺傳調(diào)控機(jī)理獲得2002年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
頂圖：在瑞典斯德哥爾摩舉行的2024年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布現(xiàn)場(chǎng)，屏幕顯示獎(jiǎng)項(xiàng)得主美國(guó)科學(xué)家安布羅斯（左）和魯夫坎的照片。 新華社
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