Нобелевская премия 2024 по медицине. Началось с двух «особенных» червей…
Если быть точным, в завещании Нобеля эта премия предназначалась за выдающиеся открытия «по медицине или физиологии». Обычно её название сокращают до «по медицине». Однако, вопреки этому, большинство Нобелевских премий в данной категории присуждено за открытия, если и имеющие отношение к медицине, то, как правило, в очень отдалённой перспективе. Обычно данная Нобелевская премия присуждается за открытие фундаментальных биологических механизмов, что лучше вписывается в рамки «физиологии», разумеется, в расширенном и осовремененном смысле, по сравнению с тем, как это понималось во времена Нобеля.
Нобелевская премия 2024, присуждённая американским исследователям Виктору Амбросу (Victor Ambros) и Гэри Равкану (Gary Ruvkun) дана именно за такое открытие.
Credit: Steve Jennings/Getty for Breakthrough Prize
Слева на этом фото В. Амброс, справа - Г. Равкан. В начале 1990-х годов они (только на 30 лет моложе) были постдоками в лаборатории, занимавшейся изучением одного круглого червя, именуемого Caenorhabditis elegans. Часто этого особенного червя называют просто C. elegans. А червь этот действительно особенный. Его организм состоит всего из 959 клеток. Тем не менее, у C. еlegans есть и пищеварительная и сердечно-сосудистая и даже нервная система. К тому же его тело прозрачно. Не удивительно, что C. еlegans стал любимой «зверюшкой» для молекулярных биологов. Изучению это червя посвящены сотни, если не тысячи исследований. «Происхождение» каждой клетки C. еlegans установлено. Кстати, за эти исследования тогдашний шеф В. Амброса и Г. Равкана (Роберт Горовиц/Robert Horvitz) получил Нобелевскую премию «по медицине» 2002. Так что их научная генеалогия выглядит вполне нобелевской. Но тогда об этом никто не знал.
А тогда каждый из этих молодых исследователей обнаружил мутантных червей и каждый занимался «своей» мутацией. Обе мутации останавливали нормальное развитие червей, но механизмы этого блока были разными. Если опустить детали, то «мутация Амброса» была в гене lin-4, а «мутация Равкан» в гене lin-14. Ген lin-4 оказался необычным - вместо белка он кодировал микро РНК длиной 22 нуклеотида. Оказалась, что эта микро РНК комплиментарна (хотя и не 100%) одному из участков гена lin-14 и способна связываться с мРНК «списанной» с этого гена, что блокировало синтез соответствующего белка. В 1993г в одном и том же номере журнала Cell оба молодых исследователя опубликовали статьи с описанием этих открытий. Так была «зачата» Нобелевская премия 2024.
Однако в то время большого значения этому открытию никто не придал. Дело в том, что гомологи генов lin-4 и lin-14 у других организмов отсутствовали. Казалось, что это интересная особенность лишь C. elegans, не более. К счастью, публикаций в Cell (это очень престижный научный журнал) обоим молодым исследователям оказалось достаточным, чтобы получить свои лаборатории. Продолжая эту линию исследований Г. Равкан и его сотрудники открыли ещё один ген C. еlegans, который кодировал микро РНК. И этот ген имел гомологи у многих организмов, включая человека.
Это произвело эффект разорвавшейся бомбы - стало очевидным, что речь идёт о совершенно новой системе регуляции активности генов о существовании которой никто не догадывался. В короткий срок были открыты десятки микро РНК (сейчас их известно более 600). Было установлено их участие во многих нормальных и патологических процессах.
Правда эта система оказалась потрясающе сложной. Как правило, индивидуальные микро РНК имеют множество эффектов и один и то же эффект может быть результатом действия разных микро РНК.
Первоначальный энтузиазм относительно медицинских применений микро РНК натолкнулся на множество препятствий. Они не преодолены до сих пор - пока нет ни одного медицинского препарата на основе микро РНК, который был бы доведен до клиники.
Кавалерийская атака не удалась. Началась осада, в которой участвуют немало лабораторий ведущих университетов мира и множество фармакологических компаний…
Проф-АФВ