今年生物學諾獎給了自噬,這是什麼鬼?自己吃自己?
今天,日本生物學家大隅良典因在細胞自噬機制方面的研究,獲得了2016年諾貝爾生理學或醫學獎。全球各個新聞組織奔走相告,對這項研究進行了科普。「細胞自噬」是一種——細胞自己拆掉自己同時循環回收自己的零件的一種機制。
對於大隅良典所獲的獎項,說的是一些科學家認為與細胞自噬機制有所關聯的疾病。比如II型糖尿病,或者阿茲海默症(也就是老年痴呆症),這些不危及生命的病,發病率每年都在上升,甚至你自己也正深受其害。還有發病率同樣正在上升的帕金森氏綜合症,電影《回到未來》中的演員邁克爾·J·福克斯所患的,正是帕金森氏綜合症(以下簡稱「帕金森」)。
諾貝爾獎的新聞可能會很讓人興奮,即便你沒弄明白獲獎的是什麼玩意兒。有時獲獎的研究是在普通大眾看不見摸不著的地方,你又如何能聯繫到日常生活上呢?
演員邁克爾·J·福克斯在2000年9月14日美國華盛頓國會山的勞工,健康與人類服務,教育和相關機構美國參議院小組委員會,幹細胞研究聽證會之前公開了患有帕金森的消息。福克斯與演員瑪麗·泰勒·摩爾,吉娜葛森和製片人珍妮弗·埃斯蒂斯促進了更多資本對幹細胞研究的投入,對很多醫學情況有幫助。
(圖源:亞歷克斯·王/Newsmakers)
福克斯公布了他患有帕金森的情況不久後,他就創立了邁克爾·J·福克斯基金會,致力於尋找帕金森的治療方法。
正巧,基金會把錢給了研究細胞自噬的人。前文已經告訴你這些錢換來什麼成就了。接下來我要告訴你這個諾貝爾獎是怎樣為這個疾病的治療出力的,同時你也會了解到,醫學研究需要一點時間以及會遇到的一些挑戰。
首先,帕金森到底跟細胞自噬機制有幾毛錢關係?給你一個一句話回答:科學家們正在努力地尋找中。
不滿足於一句話回答的就往下看吧:由於這次諾貝爾獎得主以及隨他進入該領域的其他研究者的努力,科學家們現在明白了,我們的身體每時每刻都有幾種不同的細胞自噬機制在同時工作著,收拾那些壞掉的蛋白質和細胞器,拆成原料,再讓細胞重新組裝好。帕金森患者的大腦中聚集了一種蛋白質,專業名字叫做「阿爾法-突觸核蛋白」。這只是帕金森的其中一個指標。重點來了:如果可以激活或者增強患者的細胞自噬清理機制去清理掉那些堆積的蛋白質團。我們就有可能阻止帕金森的進一步發展了。
「(autophagy)自噬」這個詞來源於希臘單詞「self(自我)」和「(to eat)吃」。這是一種細胞回收自身材料的機制。(圖源:諾貝爾大會)
這是從最基本的原理出發,要做出成品藥物,我們還有很長的一段路要走呢。科學家已經得到授權進行帕金森藥品研發相關的動物實驗,動物實驗很重要,科學家可以通過動物提前知道研發出來的藥品將來給帕金森患者使用後會發生什麼。
獲得福克斯基金會資助的還有一個開發了更好的「試管型」測試方法的團隊,這個測試方法可以幫助研究者更快地挑出可能會觸發細胞自噬清理機制的成分。如果把尋找藥品比作乾草堆里找針頭的話,這個「試管型」測試法就像是提供了一個好用的放大鏡。
最近還有一個團隊獲得了福克斯基金會的資助,他們提供了一種通過控制細胞自噬機制治療帕金森的藥物原型,換句話說,這個葯可以清理細胞雜物。(在近藤麻理惠這個日本整理專家和作者紅了之後,《科學美國人》稱這樣的分子叫做近藤麻理惠的腦子)。以下是科學家對他們的原型藥物的評論。
「我們覺得把這些葯改裝一下,可以用來清除【帕金森氏綜合症】患者腦內積聚的異常蛋白質。我們打算用藥物化學的方法去進一步開發這些藥物,增強這些藥品的效果和運輸到大腦的能力,並且減少可能的副作用和毒性」
這個團隊2013年在《自然》雜誌「化學生物學」欄目發布了他們的首款藥品原型。
我總是說「我們離成品藥物還有很長的路要走」,是因為這路確實很長。但當你發現,每一筆資助都建立在前一個的基礎上,還有,當你想到科學家們對帕金森綜合症的理解又增加了許多,這就是某種程度上值得興奮的地方。那種興奮就是我所希望的,每一個諾貝爾獎新聞故事能夠給每一位像你一樣的讀者傳達的東西。
我們回到這個諾貝爾獎本身,大隅良典之所以能夠單獨拿下這個諾貝爾獎,是因為過去的15年間,對細胞自噬機制的研究數量獲得了一次爆炸性的增長,包括福克斯基金資助的研究,這真的可以歸功於大隅良典完成的一個突破性的研究成果。看了下邊的這個摘自諾貝爾大會的圖表你就明白了。你可以看到,每年發表了多少篇細胞自噬相關的科學論文。大隅良典27年前就開始在這個領域耕耘,而1992年那個突破性的成就,就是他的團隊發表的。
在論文發表數量的圖表中可以看到,諾貝爾獎獲得者大隅良典在90年代奠基性的探索,引起了後來者對細胞自噬機制巨大的研究興趣。(圖源:諾貝爾大會)
這個成果意味著帕金森氏綜合症或者其他的疾病可以治好了嗎?並沒有,至少現在還不行。「事實上對於細胞自噬機制,跟我剛開始的時候相比,我們的問題更多了」,大隅良典在接受諾貝爾媒體採訪時說。但這個獎的重點是,肯定了大隅良典就是這個領域的一個巨人,為後人指明了細胞自噬機制的相關性。有多相關?相關到邁克爾·J·福克斯基金會都認為這個領域值得深入研究。而在醫學領域,總得有一個開山鼻祖。
※貓奴注意啦!聽說你們主子會引起小孩濕疹啊!
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