當地時間10月7日,2024年諾貝爾生理學或醫學獎(簡稱生醫獎)得主揭曉:兩位美國科學家維克多·安布羅斯(Victor Ambros)和加里·魯夫昆(Gary Ruvkun)因發現微核糖核酸(microRNA)及其在調節基因活動中的作用而同獲殊榮。二人將平分1100萬瑞典克朗(約合97萬歐元)獎金。
生理學或醫學獎是2024年諾貝爾獎公布的第一個獎項,這一榮譽不僅是對科學家卓越貢獻的認可,更是人類智慧與探索精神的體現。伴隨此獎公布,一年一度的 “諾獎周” 也正式開啟。
綜合媒體報道,美國科學家維克多·安布羅斯和加里·魯夫昆周一獲得了2024年諾貝爾生醫獎,以表彰他們發現了微核糖核酸及其在多細胞生物體的生長和生活中發揮的關鍵作用。
微核糖核酸(microRNA)又可寫為miRNA,不同於信使核糖核酸(mRNA)。與後者相關的研究獲得了去年的諾貝爾生理或醫學獎。
諾貝爾獎委員會在瑞典卡羅琳斯卡皇家醫學院的新聞發布會上指出,兩位科學家的突破性發現揭示了一種全新的基因調控(gene regulation)原理,這種原理已經被證明在多細胞生物(包括人類)的發育和生理功能具有至關重要的意義。
他們的研究關注一個十分基礎的問題:為什麼一個生物體里的每一個細胞攜帶的是相同的遺傳信息,最終卻發展成為功能截然不同的細胞。答案是,這取決於遺傳信息如何受到調控,而小分子核糖核酸在其中扮演關鍵角色。他們揭示了基因調控的新維度,這對所有複雜的生命形式都至關重要。
具體而言:一個生命體的每一個細胞儘管都擁有相同的染色體,但是不同的細胞類型依然具備不同的特性。比如肌肉細胞和神經細胞就具有完全不同的功能。相同的基因能夠讓細胞發育出不同的功能,正是仰賴於兩位科學家發現的調控原理。這一發現為理解生物體功能及其如何發育開闢了新的維度。
專家指出,此次得主發現的 “微核糖核酸” 在基因調控扮演至關作用,顛復傳統法則,具疾病預測與開發藥物潛力,或將發展用於評估 “漸凍症” 發病風險及進一步研發治療藥物。
假若沒有microRNA,細胞和組織可能無法正常發育,異常調節可能導致癌症,基因突變導致先天性聽力損失、眼睛和骨骼疾病等疾病。除此之外,基因調控出錯,可能導致癌症、糖尿病或自體免疫疾病等慢性病。
報道說,科學家數十年來一直試圖了解基因活動的調控機制。在1960年代,科學界發現被稱為轉錄因子的特殊蛋白質,可以與DNA中的特定區域結合,並透過確定產生哪些信使核糖核酸(mRNA),來控制遺傳訊息的流動,此後有數以千計的轉錄因子被發現,並被認為是基因調控的主要原因。
然而,在1980年代末,安布羅斯和魯夫昆共同研究秀麗隱桿線蟲,從中發現小分子核糖核酸對基因調控有着重要作用。這種線蟲體長雖僅0.1公分,但身上帶有神經、腸道、肌肉等多種細胞。安布羅斯發現第一個已知的小分子核醣核酸 “Lin-4”,並展示它如何透過與信使核醣核酸不完全礆基配對,來調控基因的表達,在2008年獲得拉斯克基礎醫學獎。魯夫昆則發現發現第二個已知的小分子核醣核酸 “Let-7”,並揭示它在人類等動物發育中如何發揮保護作用。
兩人的研究成果起初並未受學界重視,認為當中的基因調控機制僅是線蟲的獨有特徵,未必與人類等複雜生物體有關,隨着更多小分子核糖核酸被發現,才開始廣獲重視。這個突破性發現揭示已發揮作用數億年的基因調控原理,對人類等多細胞生物體的發育、功能和進化尤其重要,現在已知的小分子核醣核酸多達上千種,每一種小分子核醣核酸可能調控多達上百個目標基因的表現,參與絕大多數的生理反應機制。
據報道,現年70歲的安布羅斯1953年出生於美國新罕布什爾州漢諾威。1979年從美國麻省理工學院獲得博士學位,1979-1985年在麻省理工學院做博士後。他於1985年成為哈佛大學PI。1992年至2007年,他任美國達特茅斯醫學院教授,目前是美國麻省大學醫學院的自然科學教授。
比安布羅年長的魯夫昆1952年出生於美國加州伯克利。1982年從美國哈佛大學獲得博士學位,1982年至1985年在美國麻省理工學院做博士後。他於1985年成為麻省總醫院和哈佛醫學院的PI,目前是遺傳學教授。
時間回溯至1895年,瑞典化學家阿爾弗雷德·諾貝爾在其遺囑中設立了五個獎項,旨在獎勵那些 “對人類做出最大貢獻” 的人士。
其中,生理學或醫學獎作為最早設立的獎項之一,自1901年起每年頒發一次(曾因一戰和二戰等原因有9次沒有頒發),到2024年已累計頒發了115次。其中40次為單獨獲獎者,35次為2人共享,39次為3人共享。未頒發的9年分別是1915、1916、1917、1918、1921、1925、1940、1941、1942年。
諾貝爾獎不僅僅是對個人成就的表彰,也承載着推動全人類福祉進步的使命。每一屆生理學或醫學獎獲獎者的傑出研究,都在不同程度上改善了人類的生活質量,促進了醫學科學的發展,展現了人類對抗疾病、追求健康不懈努力的決心。
諾貝爾生理學或醫學獎的歷史,是一部生動的科學發展史。它見證了青霉素的發現、DNA雙螺旋結構的揭示、免疫系統機制的研究等一系列裡程碑事件,這些發現不僅改變了人們對人體的理解,也為疾病的預防、診斷和治療提供了新思路。
中國科學家屠呦呦在2015年因為 “中藥和中西藥結合研究提出了青蒿素和雙氫青蒿素的療法”,獲得這一殊榮,人們從此不再 “談瘧色變”。據世衛組織(WHO)不完全統計,過去多年裡,青蒿素作為一線抗瘧藥物,在全世界已挽救數百萬人生命。
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