Нобелівська премія з медицини-2024. МікроРНК: 500 мільйонів років до людини...

Як пояснює Фонд Нобеля, iнформацію, що зберігається в наших хромосомах, можна порівняти з інструкцією для всіх клітин нашого тіла. Кожна клітина містить однакові хромосоми, тому кожна клітина містить точно такий же набір генів і точно такий же набір інструкцій. Проте різні типи клітин, такі як м’язові та нервові клітини, мають дуже різні характеристики. 

Як виникають ці відмінності? Відповідь полягає в генній регуляції, яка дозволяє кожній клітині вибирати лише відповідні інструкції. Це гарантує, що вкожному типі клітин активний лише правильний набір генів.

Віктор Емброс і Гері Равкун цікавилися тим, як розвиваються різні типи клітин. Вони виявили мікроРНК, новий клас крихітних молекул РНК, які відіграють вирішальну роль у регуляції генів.

Їхнє новаторське відкриття виявило абсолютно новий принцип регуляції генів, який виявився важливим для багатоклітинних організмів, включаючи людину.

Зараз відомо, що геном людини кодує понад тисячу мікроРНК. Їхнє дивовижне відкриття відкрило абсолютно новий вимір регуляції генів. МікроРНК виявилися фундаментально важливими для розвитку та функціонування організмів.

Якщо регуляція генів йде не так, це може призвести до серйозних захворювань, таких як рак, діабет або аутоімунітет. Тому розуміння регуляції активності генів було важливою метою протягом багатьох десятиліть.

Наприкінці 1980-х Віктор Емброс (Victor Ambros) і Гері Равкун (Gary Ruvkun), два нинішніх лауреати, звернули увагу на деякі дивацтва в індивідуальному розвитку круглого черв'яка Caenorhabditis elegans. У черв'яків із певними мутаціями у двох генах, lin-4 і lin-14, були аномалії, пов'язані з тим, що деякі групи генів не вмикалися вчасно.

- На той момент це було просто дивно, те, над чим ми працювали, було справді цікаво. Ми були молодими викладачами, які хотіли переконатися, що досягли успіху на наступному етапі нашої кар’єри. Ми не думали, що це принесе Нобелівську премію, ми думали, що це дійсно цікаво, -

відповів на телефонний дзвінок із Нобелівського комітету новоспечений лауреат Гері Равкун.

Широка наукова громадськість спочатку сприйняла нові результати як якийсь казус, що стосується тільки круглих черв'яків.

Але до 2000 року Гері Равкун з колегами описав мікроРНК let-7. Ген, який кодує let-7, надзвичайно консервативний, і його можна знайти у багатьох, дуже багатьох тварин, зокрема й у людини. Через консервативність гена let-7 сама собою з'являлася думка, що в усіх тварин, у яких він є, він виконує схожі функції, тобто механізм із мікроРНК працює і в людини теж.

Ставлення до мікроРНК змінилося. Їх стали активно вивчати, рахунок їх уже йде на сотні, і це не межа, тому що в ДНК є безліч послідовностей, які виглядають так, як якщо б вони кодували мікроРНК.

Їх почали виявляти у найрізноманітніших живих істот, і згодом стало зрозуміло, що регуляція генів за допомогою мікроРНК - це фундаментальний механізм, поширений, щонайменше, серед усіх багатоклітинних.

Багато чого стало зрозуміло і в тому, що відбувається між мікроРНК і тими РНК, які вони регулюють: в одних випадках мікроРНК стимулюють швидке руйнування матричних РНК, в інших випадках не дають працювати з ними білоксінтезуючому апарату.

- Сьогодні про мікроРНК ми чуємо регулярно - вони потрібні не тільки для нормального розвитку, а й для того, щоб клітини утримувалися в нормальному, здоровому стані, - коментує для «Громади» кандидат медичних наук Тетяна Левчук. - Наприклад, поширеність аутоімунних захворювань у світі перевищує 3% населення, 80% з яких становлять жінки.

Аутоімунні захворювання виникають через дефіцит імунологічної толерантності до аутоантигенів і, як наслідок, виникає патологічний стан, що пошкоджує органи-мішені чи декілька органів і систем.

Зміни в експресії деяких мікроРНК виявлено в окремих дослідженнях, наприклад, при цукровому діабеті 1 типу, розсіяному склерозі, синдромі Шегрена (СШ), системномк червоному вовчаку, запальних захворюваннях кишківника, псоріазі тощо.

МікроРНК допомагають дотримуватися добового ритму в сезонних змінах, а ось ракові клітини використовують їх, щоб налаштувати обмін речовин на свою користь.

МікроРНК необхідні в біотехнології та в розробці нових ліків, зокрема, проти того ж раку; і це лише незначна частина з маси досліджень, присвячених мікроРНК.

ДОВІДКА "Громади"

Віктор Емброс народився в 1953 році в Ганновері, Нью-Гемпшир, США. Він отримав ступінь доктора філософії в Массачусетському технологічному інституті (MIT), Кембридж, Массачусетс, у 1979 році, де також проводив докторські дослідження в 1979-1985 роках. Він став головним дослідником Гарвардського університету, Кембридж, Массачусетс, у 1985 році. Він був професором Дартмутської медичної школи з 1992 по 2007 рік, а зараз він є професором природничих наук Сільвермана в Медичній школі Університету Массачусетса, Вустер, Массачусетс.

Гері Равкун народився в Берклі, штат Каліфорнія, США, у 1952 році. У 1982 році він отримав ступінь доктора філософії в Гарвардському університеті. У 1982-1985 роках він був доктором Массачусетського технологічного інституту (MIT), Кембридж, Массачусетс. У 1985 році він став головним дослідником Массачусетської загальної лікарні та Гарвардської медичної школи, де зараз є професором генетики.

Минулого року Нобелівську премію з фізіології або медицини отримали Каталін Каріко та Дрю Вайсман, які придумали, як модифікувати вірусну мРНК для створення мРНК-вакцин. Такі вакцини стали широко відомі під час пандемії коронавірусу - тоді компанія Pfizer у колаборації з BioNTech, віцепрезиденткою якої була Каріко, і компанія Moderna створили свої мРНК-вакцини.

А першу Нобелівську премію з фізіології або медицини 1901 року присудили Емілю фон Берінгу за розробку сироваткової терапії, яку застосовували насамперед у разі дифтерії.

Лауреати премії з фізіології та медицини обираються Нобелівською асамблеєю Каролінського інституту Швеції в медичному університеті та отримують призову суму в 11 мільйонів шведських крон (1,1 мільйона доларів).

Як і кожного року, премія з фізіології та медицини стала першою в ряду Нобелівських премій, мабуть, найпрестижніших премій у галузі науки, літератури та гуманітарної діяльності, а решту п’яти премій буде оприлюднено найближчими днями.

Читайте також:

«Друзі Путіна» в Європі: чим це загрожує для України? Оцінки харківських експертів...