諾獎生理學或醫學獎兩位得主:從蛔蟲身上的發現,給人類攻克癌症提供了重要啓示

當地時間10月7日,瑞典卡羅琳醫學院宣佈,將2024年諾貝爾生理學或醫學獎授予科學家維克托·安布羅斯和加里·魯夫坎,表彰他們發現了微小RNA(又稱“小分子核糖核酸”)及其在轉錄後基因調控中的作用。兩位獲獎者將平分1100萬瑞典克朗(約合745萬元人民幣)獎金。

安布羅斯和魯夫坎在上世紀80年代起曾在同一導師門下共同研究。1993年,安布羅斯與未婚妻羅薩琳德·李發表了一篇劃時代的論文,標誌着人類第一次發現了微小RNA。儘管學術界面對這一發現最初只是用沉默迎接,但隨着魯夫坎等人研究的推進,發現微小RNA帶來的基因調控機制對人體的進化和發育有着很好的解釋作用。《自然》雜誌表示,安布羅斯和魯夫坎發現的基因調控機制將對人類預防和治療癌症等疾病具有重大啓發意義。

▲諾獎委員會公佈獲獎名單

安布羅斯:

伉儷情深攜手突破性發現

10月7日,諾獎官方在公佈安布羅斯的獲獎消息時,特地放上了夫妻二人的合影。他們的親朋好友在社交媒體發文“起鬨”,讓安布羅斯代領妻子應得的一份榮譽。

1953年12月1日,安布羅斯出生在美國新罕布什爾州的一個農場裡,他的父親是從波蘭移民而來的戰爭難民,辛苦養育了8個孩子。安布羅斯從小成績優異,求學和任教生涯都輾轉於麻省理工、哈佛大學、達特茅斯學院這樣的東海岸名校。從2008年開始,他在馬薩諸塞大學醫學院創辦了自己的“安布羅斯實驗室”,和他合作了數十年的妻子羅薩琳德·李也在該實驗室擔任資深研究員。

上世紀80年代,安布羅斯在麻省理工羅伯特·霍維茨(2002年諾獎得主)教授手下從事博士後研究,在這裡他結識了同門師弟魯夫坎。儘管後來二人的職業生涯交集並不多,但這段最初的緣分讓兩人的研究形成互補,最終成就了彼此。

1992年,轉到達特茅斯學院的安布羅斯結識了未來的妻子羅薩琳德·李。1993年,兩人合作的一篇論文研究發現了秀麗隱杆線蟲體內的一種名爲Lin-4的基因。這種基因可以抑制蛋白質Lin-14,從而控制幼蟲的發育時間。兩人驚奇地發現Lin-4基因並非能編碼調節基因的蛋白,而是包含了很多形成莖環結構的小分子——這就是對人類和動物的基因調控機制起到重大作用的微小RNA。

▲2003年的安布羅斯夫婦二人

2003年,安布羅斯夫妻二人依然在微小RNA的研究道路上繼續前進,當年達特茅斯醫學院春季期刊花了大量篇幅描寫二人在實驗室裡的忙碌場景和興奮情緒。期刊文章當時還打趣說:“當你來到醫學院的實驗室這個小天地,你可能會以爲今年是蟲年。”

魯夫坎:

研究領域從1毫米蛔蟲到外星生命

1952年3月26日,魯夫坎出生於美國加州的伯克利地區,他“順理成章”地進入著名的加州大學伯克利分校就讀。畢業後,他的職業生涯轉向美國東海岸名校,他現爲哈佛醫學院的遺傳學教授。

當安布羅斯在1993年發現微小RNA時,學術界對此並不以爲然。其中最主要的原因是,秀麗隱杆線蟲是一種長度大約爲1毫米的蛔蟲,科學家們很難想象如此微小的蟲子身體裡的簡單結構,能對人體的機理有多大指示意義。

▲魯夫坎現爲哈佛醫學院的遺傳學教授

魯夫坎帶領團隊拓展研究發現,Lin-4基因通過與目標信使RNA的不完全鹼基配對來調節目標信使RNA翻譯的機制,只有在這樣微小的層面上調節基因性狀,生物才能更好地適應環境變化。緊接着魯夫坎發現了第二種微小RNA,名爲let-7,他還發現胰島素樣信號通路控制着秀麗隱杆線蟲的新陳代謝和壽命。

最爲關鍵的是,魯夫坎的團隊證明微小RNA結構在生物系統中具有保守性,也就是說從最小的蠕蟲、果蠅、老鼠到人類和巨型哺乳動物,基因調控的機制原理其實都和秀麗隱杆線蟲相似。

各種微小RNA對動物基因性狀的調節功能,給人類攻克癌症、糖尿病、淋巴系統疾病以及延緩衰老提供了重要的啓示,打開了醫藥界新的大門。

進入21世紀之後,魯夫坎開始關心外星基因組。他主導的一個項目團隊一直在開發一種小型儀器,希望在不久的未來可以採集火星生命的DNA進行分析。

2019年,魯夫坎明確提出假設,認爲生命的源頭並不在地球,而很可能起源於宇宙其他地方,通過星際傳播來到地球。

紅星新聞記者 鄭直

編輯 郭宇 責編 官莉