剛剛!諾貝爾第一項大獎公佈!兩位”有故事”的科學家獲獎,今年獎金又上漲
諾貝爾“開獎周”正式拉開帷幕!
今天17:45左右,諾貝爾生理學或醫學獎正式公佈!卡塔琳·卡里科和德魯·韋斯曼(Katalin Kariko And Drew Weissman)獲得諾貝爾生理學或醫學獎。表彰他們在覈苷鹼基修飾方面的發現,這些發現使得開發針對COVID-19的有效mRNA疫苗成爲可能。
兩位諾貝爾獎獲得者的發現對於在2020年初開始的新冠病毒大流行期間開發有效的針對COVID-19的mRNA疫苗至關重要。他們的突破性發現從根本上改變了我們對mRNA如何與免疫系統相互作用的理解,獲獎者做出了貢獻在現代人類健康面臨的最大威脅之一期間,疫苗的開發速度前所未有。
兩位有故事的科學家
據業內人士分析,獲獎的兩位科學家都非常的有故事。
諾貝爾官網顯示,卡塔琳·卡里科 (Katalin Karikó) 1955 年出生於匈牙利索爾諾克。她於1982年在塞格德大學獲得博士學位,並在塞格德的匈牙利科學院從事博士後研究直至1985年。隨後,她在費城坦普爾大學和貝塞斯達健康科學大學進行博士後研究。1989年,她被任命爲賓夕法尼亞大學助理教授,並一直任職到2013年。之後,她成爲 BioNTech RNA Pharmaceuticals 的副總裁,後來又擔任高級副總裁。自2021年起,她一直擔任塞格德大學教授和賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院兼職教授。
德魯·韋斯曼 (Drew Weissman) 1959 年出生於美國馬薩諸塞州列剋星敦。1987年,他在波士頓大學獲得醫學博士、博士學位。他在哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫療中心接受臨牀培訓,並在美國國立衛生研究院進行博士後研究。1997年,韋斯曼在賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院成立了他的研究小組。他是羅伯茨家族疫苗研究教授和賓夕法尼亞大學 RNA 創新研究所所長。
衆望所歸
這一獲獎可以說是衆望所歸。
疫苗接種會刺激針對特定病原體的免疫反應的形成。這使得身體在以後接觸疾病時能夠搶佔先機。基於滅活或弱化病毒的疫苗早已問世,例如針對脊髓灰質炎、麻疹和黃熱病的疫苗。1951年,馬克斯·泰勒因開發黃熱病疫苗而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
由於近幾十年來分子生物學的進步,基於單個病毒成分而不是整個病毒的疫苗已經被開發出來。部分病毒遺傳密碼通常編碼病毒表面的蛋白質,用於製造刺激病毒阻斷抗體形成的蛋白質。例如針對乙型肝炎病毒和人乳頭瘤病毒的疫苗。或者,部分病毒遺傳密碼可以轉移到無害的攜帶病毒中,即“載體”。該方法用於抗埃博拉病毒的疫苗。當注射載體疫苗時,選定的病毒蛋白會在我們的細胞中產生,刺激針對目標病毒的免疫反應。
生產基於病毒、蛋白質和載體的疫苗需要大規模細胞培養。這種資源密集型過程限制了快速生產疫苗以應對疫情和大流行的可能性。因此,研究人員長期以來一直試圖開發獨立於細胞培養的疫苗技術,但這被證明具有挑戰性。
在我們的細胞中,DNA中編碼的遺傳信息被轉移到信使 RNA (mRNA),後者被用作蛋白質生產的模板。20世紀80年代,引入了無需細胞培養即可產生mRNA的有效方法,稱爲體外轉錄。這一決定性的一步加速了分子生物學在多個領域應用的發展。將 mRNA 技術用於疫苗和治療目的的想法也開始興起,但前方仍存在障礙。體外轉錄的 mRNA 被認爲不穩定且難以傳遞,需要開發複雜的載體脂質系統來封裝mRNA。此外,在體外-產生的mRNA引起炎症反應。因此,開發用於臨牀目的的 mRNA 技術的熱情最初是有限的。
這些障礙並沒有讓匈牙利生物化學家 Katalin Karikó 灰心,她致力於開發利用mRNA進行治療的方法。20 世紀90年代初,當她在賓夕法尼亞大學擔任助理教授時,儘管在說服研究資助者相信她的項目的重要性方面遇到了困難,但她仍然堅持實現 mRNA 作爲一種治療方法的願景。卡里科大學的一位新同事是免疫學家德魯·韋斯曼。他對樹突狀細胞感興趣,樹突狀細胞在免疫監視和激活疫苗誘導的免疫反應中具有重要功能。在新想法的推動下,兩者很快開始了富有成效的合作,重點研究不同RNA類型如何與免疫系統相互作用。
Karikó和Weissman注意到樹突狀細胞將體外轉錄的mRNA識別爲外來物質,從而導致其激活並釋放炎症信號分子。他們想知道爲什麼體外轉錄的 mRNA 被認爲是外來的,而來自哺乳動物細胞的 mRNA卻沒有引起相同的反應。Karikó 和 Weissman 意識到一些關鍵特性必須區分不同類型的mRNA。
RNA包含四個鹼基,縮寫爲A、U、G和C,對應於DNA中的A、T、G和C,即遺傳密碼的字母。Karikó和Weissman知道,哺乳動物細胞RNA中的鹼基經常被化學修飾,而體外轉錄的mRNA則不然。他們想知道體外是否存在改變的鹼基轉錄的RNA可以解釋這種不想要的炎症反應。爲了研究這一點,他們產生了不同的mRNA變體,每種變體的鹼基都有獨特的化學變化,並將其傳遞給樹突狀細胞。結果令人震驚:當mRNA中包含鹼基修飾時,炎症反應幾乎被消除。這是我們對細胞如何識別和響應不同形式 mRNA 的理解的範式改變。
Karikó 和 Weissman 立即意識到,他們的發現對於使用mRNA進行治療具有深遠的意義。這些開創性的結果發表於2005年,即 COVID-19大流行前十五年。
人們對 mRNA 技術的興趣開始升溫,2010 年,多家公司開始致力於開發該方法。研發針對寨卡病毒和中東呼吸綜合徵冠狀病毒的疫苗;後者與SARS-CoV-2密切相關。COVID-19 大流行爆發後,兩種編碼 SARS-CoV-2 表面蛋白的鹼基修飾 mRNA 疫苗以創紀錄的速度開發出來。據報道,保護效果約爲 95%,這兩種疫苗早在 2020 年 12 月就獲得了批准。
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mRNA 疫苗的開發具有令人印象深刻的靈活性和速度,爲使用新平臺開發針對其他傳染病的疫苗鋪平了道路。未來,該技術還可用於輸送治療性蛋白質並治療某些癌症類型。
基於不同方法的其他幾種針對 SARS-CoV-2 的疫苗也迅速推出,全球總共已接種超過 130 億劑 COVID-19 疫苗。這些疫苗挽救了數百萬人的生命,並預防了更多人的嚴重疾病,使社會得以開放並恢復正常狀態。今年的諾貝爾獎獲得者通過對 mRNA 鹼基修飾重要性的基本發現,在我們這個時代最大的健康危機之一期間爲這一變革性發展做出了重要貢獻。
獎金又上漲
雖然相比高端科技而言,談錢有點兒俗,但還是提一下今天諾獎的獎金。
相較於往年,今年諾貝爾獎的獎金增加了100萬瑞典克朗(約合65萬元人民幣),達到1100萬瑞典克朗(約合715萬元人民幣)。
自10月2日起,2023年諾貝爾獎“開獎周”正式拉開帷幕,六大獎項將逐次揭曉。其中,諾貝爾生理學或醫學獎於今天17:30左右揭曉。
來自文匯報的資料顯示,自1901年,諾貝爾獎依據瑞典著名化學家、企業家、發明家諾貝爾遺願創設以來,已經走過了120多年,並已成爲全球最受關注的頂尖科學獎項,長遠地激勵着人類的科學進步。
縱觀百年諾獎,自1901年以來,共頒發了113個諾貝爾生理學或醫學獎;每個獎項最多可以由3人分享,因此,一共有225位得主,未有人重複獲得該獎項。
225位獎項得主中,有40位獨享獎項者,12位女性獲獎者中,包括中國諾獎得主屠呦呦。
2022年諾貝爾生理學或醫學獎授予瑞典古遺傳學家斯萬特·佩博,表彰他在人類演化以及已滅絕的人類基因組研究上做出的貢獻 ,獨享1000萬瑞典克朗獎金(約合642萬元人民幣)。
在所有的獲獎者中,最年輕的得主當屬加拿大醫生法雷迪·G·班廷爵士(Frederick G. Banting),他因發現胰島素而被授予1923年諾貝爾生理學或醫學獎,時年32歲。
最年長得主是美國生物學家、病毒學家佩頓·魯斯(Peyton Rous),他因發現誘發腫瘤的病毒而在1966年獲得諾貝爾生理學或醫學獎,時年87歲。
在諾貝爾生理學或醫學獎的發展歷史中,諸多研究深刻影響了臨牀醫學的實踐,爲人類攻克疾病開闢了全新的道路。
責編:羅曉霞
校對:姚遠