诺贝尔生医奖得主发现微型核糖核酸 中研院已发展渐冻症治疗预测
▲中研院学者表示,使用微型核糖核酸有机会治疗和预测渐冻症。(资料照/记者许敏溶摄)
生活中心/台北报导
今年诺贝尔生医奖由维克托.安布罗斯(Victor Ambros)和加里.鲁夫昆(Gary Ruvkun)获得,表彰他们发现微型核糖核酸(microRNA)及调控基因功能的基本原理。台湾科技媒体中心举办线上记者会,邀国内4位研究微型核糖核酸的专家解析研究的重要性。专家指出,发现微型核糖核酸颠覆以往对生命科学的认知,开启未来广大领域的医疗应用。
中研院分子生物研究所研究员陈俊安说,得奖原因是因为颠覆了以往生命科学的中心法则,在实验用的生物「秀丽隐杆线虫」体内,发现一种长度很短的微型核糖核酸可以透过转录后的调控来调节蛋白质的产量。
陈俊安指出,1990年前,科学家认为生命科学的中心法则,是去氧核糖核酸(DNA)转录出核糖核酸(RNA),再制作出蛋白质,由蛋白质去调控细胞中其他蛋白质的功能。这次得奖的微型核糖核酸跟以往认为的中心法则不同,可以在产生RNA的过程,调整每个细胞中,不同的蛋白质产量,是调控生长发育过程的重要角色。
陈俊安说,虽然一开始以为只有线虫才有微型核糖核酸,但后来陆续发现微型核糖核酸广泛存在许多物种中,在演化上长期保留下来,代表微型核糖核酸的功能对生物体非常重要。
陈俊安表示,虽然先前2006年曾经有类似的研究领域(核糖核酸干扰,RNAi)得过诺贝尔生医奖,但那是外生性的核糖核酸,这次得奖的微型核糖核酸是生物体内生性的核糖核酸。
陈俊安举自己的研究应用为例,使用微型核糖核酸有机会治疗和预测渐冻症。陈俊安说,微型核糖核酸是很适合预测退化性神经疾病的生物指标,因为微型核糖核酸很容易分泌到细胞外,可以抽血检测。
至于应用的层面,陈俊安提到虽然微型核糖核酸常作为药物研发的目标,但要实际治疗疾病,有两个主要的研究瓶颈,第一是微型核糖核酸会影响太多不是治疗目标的蛋白质功能,而产生脱靶效应,第二是容易累积在肝脏,难以运送微型核糖核酸到目标器官或组织。
阳明交通大学生化暨分子生物研究所特聘教授许翺麟说明,最一开始发现微型核糖核酸的研究,是使用「秀丽隐杆线虫」作为模式生物。由于这种线虫是透明的,容易观察,构造也相对单纯,有固定的细胞数量和发育过程,且寿命只有两至三周,很适合作为做发育生物学、神经生物学、老化生物学研究用的对象。
许翺麟指出,微型核糖核酸的研究也让我们知道,众多物种都有共通的基因调控机制。早期研究发现线虫有微型核糖核酸,后来发现在人类身上也有,这表示这项发现的重要性不仅限于演化上较原始的生物,所以获得生医奖。近年的应用之一是运用抑制微型核糖核酸来治疗C型肝炎,正在进行临床试验。
许翺麟补充台湾大学分子与细胞生物学研究所的吴益群教授,和今年获奖的安布罗斯和鲁夫昆一样,都是来自同一位科学家罗伯特.霍维茨(Robert Horvitz)的实验室,霍维茨是2002年诺贝尔医学奖得主之一。许翺麟说自己有在老化的研讨会上曾遇到今年得奖者之一鲁夫昆,他研究严谨但私底下幽默风趣。
阳明交通大学生命科学系暨基因体科学研究所教授俞震亚表示,一直到2000年科学家才发现,不只是线虫有微型核糖核酸这种调控方式,人身上也有,后来则陆续发现各种不同功能的微型核糖核酸。从在哺乳动物找到其中一种微型核糖核酸let-7后,开启了其他动物的微型核糖核酸研究和应用。
阳明交通大学生化暨分子生物研究所助理教授张崇德说明,微型核糖核酸的应用潜力在于它可以结合多个目标(mRNA),进而调控基因表现。张崇德说,其中一位得奖者鲁夫昆就发现一段可以抑制肿瘤形成的微型核糖核酸。
张崇德举例,微型核糖核酸也可以应用在其他心血管发育疾病、神经退化性疾病的治疗,例如心肌梗塞、动脉硬化、心衰竭、帕金森氏症与阿兹海默症等。此外,病毒与细菌中也有微型核糖核酸,因此有助于研发抑制这些病原体感染的潜在药物,帮助我们更好地理解疾病机理。
近年来,微型核糖核酸成为药物开发的重点,有许多正在进行的肿瘤和肝癌等疾病的临床试验。然而,张崇德也提醒,微型核糖核酸作为药物的潜在副作用不容忽视,因其调控范围广泛,可能影响多个基因,导致意外的副作用,这也是部分试验被中止的原因。