Nagroda Nobla trafia do badaczy mikroRNA

Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny 2024 została przyznana amerykańskim naukowcom Victorowi Ambrosowi i Gary’emu Ruvkunowi za pracę nad mikroRNA.

Ich odkrycia pomagają wyjaśnić, jak złożone życie pojawiło się na Ziemi i jak ludzkie ciało składa się z różnorodnych tkanek.

MikroRNA wpływają na kontrolę genów – instrukcji życia – wewnątrz organizmów, w tym także i nas.

Zwycięzcy podzielą się pulą nagród o wartości 11 milionów koron szwedzkich (810 000 funtów).

Każda komórka ludzkiego ciała zawiera tę samą surową informację genetyczną, zamkniętą w naszym DNA.

Jednak pomimo tego, że komórki ludzkiego ciała zaczynały od tej samej informacji genetycznej, znacznie różnią się one pod względem formy i funkcji.

Impulsy elektryczne komórek nerwowych różnią się od rytmicznego bicia komórek serca. Elektrownia metaboliczna, jaką jest komórka wątroby, różni się od komórki nerek, która filtruje mocznik z krwi. Zdolność komórek siatkówki do wykrywania światła różni się od zdolności białych krwinek, które wytwarzają przeciwciała do zwalczania infekcji.

Z tego samego materiału wyjściowego może powstać tak duża różnorodność ze względu na ekspresję genów.

Amerykańscy naukowcy jako pierwsi odkryli mikroRNA i sposób, w jaki wywierają kontrolę nad różną ekspresją genów w różnych tkankach.

Laureaci nagród z zakresu medycyny i fizjologii wybierani są przez Zgromadzenie Noblowskie szwedzkiego Instytutu Karolinska.

Powiedzieli: „Ich przełomowe odkrycie ujawniło zupełnie nową zasadę regulacji genów, która okazała się niezbędna dla organizmów wielokomórkowych, w tym ludzi.

„Obecnie wiadomo, że ludzki genom koduje ponad 1000 mikroRNA”.

Bez możliwości kontrolowania ekspresji genów każda komórka w organizmie byłaby identyczna, więc mikroRNA pomogły w ewolucji złożonych form życia.

Nieprawidłowa regulacja przez mikroRNA może przyczyniać się do raka i niektórych schorzeń, w tym wrodzonej utraty słuchu i chorób kości.

Poważnym przykładem jest zespół DICER1, który prowadzi do raka w różnych tkankach i jest spowodowany mutacjami wpływającymi na mikroRNA.

Prof Ambros (70 l.) pracuje w Szkole Medycznej Uniwersytetu Massachusetts, a prof. Ruvkun (72 l.) jest profesorem w Harvard Medical School.

Obaj przeprowadzili badania na robaku nicieniu – C. elegancja.

Eksperymentowali na zmutowanej formie robaka, u której nie rozwinęły się niektóre typy komórek, i ostatecznie dotarli do maleńkich fragmentów materiału genetycznego lub mikroRNA niezbędnych do rozwoju robaków.

Oto jak to działa:

• W naszym DNA zawarty jest gen lub instrukcja genetyczna
• Nasze komórki tworzą kopię, która nazywa się informacyjnym RNA lub po prostu mRNA (pamiętasz to ze szczepionek Covid)
• To wychodzi z jądra komórkowego i instruuje fabryki produkujące białka w komórce, aby rozpoczęły wytwarzanie określonego białka
• Jednak mikroRNA przeszkadzają, przyczepiając się do informacyjnego RNA i zatrzymując jego działanie
• Zasadniczo mircoRNA zapobiega ekspresji genu w komórce

Dalsze prace wykazały, że nie jest to proces występujący wyłącznie u robaków, ale stanowi kluczowy element życia na Ziemi.

Profesor Janosch Heller z Dublin City University stwierdził, że jest „zachwycony” wiadomością, że nagroda trafiła do profesorów Ambrosa i Ruvkuna.

„Ich pionierska praca nad regulacją genów przez mikroRNA utorowała drogę przełomowym badaniom nad nowatorskimi terapiami wyniszczających chorób, takich jak epilepsja, ale także otworzyła nam oczy na cudowną maszynerię, która ściśle kontroluje to, co dzieje się w naszych komórkach”.