2024諾貝爾獎將在這週陸續公布,7日傍晚首先公布醫學獎,由美國發育生物學家安布羅斯(Victor Ambros)和美國分子生物學家魯夫昆(Gary Ruvkun)共享殊榮,表彰他們發現微型核醣核酸(microRNA)及調控基因功能的基本原理。
《BBC》報導,microRNA的發現,不僅解釋複雜生命形式如何在地球上出現,也揭示人類身體中各種不同組織的形成機制。
microRNA在基因表達的調控中扮演重要角色,基因作為生命的指令,而microRNA影響著這些指令在生物體內的運作方式,包括人類在內的多細胞生物。儘管人體內每個細胞都包含相同的基因訊息,這些細胞卻在形態和功能上存在巨大的差異。
官方:microRNA的發現對人類至關重要
「他們的突破性發現,揭示一種全新的基因調控原理,對包括人類在內的多細胞生物至關重要,」諾貝爾奬委員會指出,基因調控決定細胞類型之間的差異,如果出現偏差,可能會導致癌症、糖尿病或自身免疫等疾病。研究人員現在知道,人類基因組提供超過1000種微小RNA的指令,而這些微小RNA對生物體的發展和功能非常重要。
美國國家普通醫學科學研究所所長洛爾許(Jon Lorsch)向《紐約時報》表示:「這為我們提供全新的疾病發生理解,意味我們有新的可能性來逆轉這些疾病。」
得獎人是誰?
兩位得獎者都是美國的生物學家。《紐約時報》報導,安布羅斯博士來自新罕布夏州漢諾威,是麻薩諸塞大學醫學院教授。而魯夫昆博士則來自加州柏克萊,是哈佛醫學院遺傳學教授,同時也是麻省總醫院研究所成員。
這對搭檔在麻省理工學院擔任博士後研究員時開始研究基因調控,當時他們在霍維茨(H. Robert Horvitz)的實驗室工作;霍維茨也是諾貝爾醫學獎得主,他於2002年獲獎。之後,兩人離開霍維茨,建立自己的實驗室並繼續合作,在2008年獲得拉斯克基礎醫學研究獎;外界普遍認為,得了這個獎就有機會拿下諾貝爾獎。
國內專家學者怎麼看?
台灣科技媒體中心7日晚上舉辦線上記者會,邀請四位研究微型核醣核酸的專家解析研究重要性。四位專家皆指出,發現微型核醣核酸顛覆以往對生命科學的認知,且開啟未來廣大領域的醫療應用。
中央研究院分子生物研究所研究員陳俊安分析得獎原因,是因為他們顛覆以往生命科學的中心法則,在實驗用的生物「秀麗隱桿線蟲」體內,發現一種長度很短的微型核醣核酸,可透過轉錄後的調控,來調節蛋白質的產量。
陳俊安指出,1990年前,科學家認為生命科學的中心法則,是去氧核醣核酸(DNA)轉錄出核醣核酸(RNA),再製作出蛋白質,由蛋白質去調控細胞中其他蛋白質的功能。這次得獎的微型核醣核酸,跟以往認為的中心法則不同,可以在產生RNA的過程,調整每個細胞中不同的蛋白質產量,是調控生長發育過程的重要角色。
至於應用層面,陳俊安提到,雖然微型核醣核酸常作為藥物研發目標,但要實際治療疾病,有兩個主要的研究瓶頸,第一是微型核醣核酸會影響太多不是治療目標的蛋白質功能,而產生脱靶效應;第二是容易累積在肝臟,難以運送微型核醣核酸到目標器官或組織。
國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所特聘教授許翺麟說明,最一開始發現微型核醣核酸的研究,是使用「秀麗隱桿線蟲」作為模式生物。由於這種線蟲是透明的,容易觀察,構造也相對單純,有固定的細胞數量和發育過程,且壽命只有兩至三週,很適合作為做發育生物學、神經生物學、老化生物學研究用的對象。
許翺麟補充台灣大學分子與細胞生物學研究所的吳益群教授,和今年獲獎的安布羅斯和魯夫昆一樣,都來自同一位科學家霍維茨的實驗室。「他研究嚴謹,但私底下幽默風趣,」許翺麟說自己在老化的研討會上,曾遇到今年得獎者之一魯夫昆。
近年來,微型核醣核酸成為藥物開發重點,有許多腫瘤和肝癌等疾病的臨床試驗正在進行。然而,國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所助理教授張崇德也提醒,微型核醣核酸作為藥物的潛在副作用不容忽視,因其調控範圍廣泛,可能影響多個基因,導致意外的副作用,這也是部分試驗被中止的原因。