Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας – Ιατρικής 2024 στους ερευνητές που ανακάλυψαν το microRNA!

Πριν από 50 και πλέον χρόνια, ο Sydney Brenner σύστησε στον κόσμο ένα νηματώδες σκουλήκι που ονομάζεται Caenorhabditis elegans. Ο Brenner θα κέρδιζε το βραβείο Νόμπελ το 2002 «για τις ανακαλύψεις του στη γενετική ρύθμιση της ανάπτυξης οργάνων και του προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου», αλλά το σκουλήκι ήταν λίγο πιο σημαντικό.

Ο C. elegans ήταν διαφανής, είχε όλους τους εξειδικευμένους τύπους κυττάρων, ήταν εύκολα χειραγωγήσιμος και δημιουργούνταν γρήγορα. Ήταν το όνειρο όλων όσων εργάζονται στη γενετική και έτσι δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι δύο μεταδιδακτορικοί φοιτητές απέκτησαν εμμονή με αυτό. Ο Victor Ambros και ο Gary Ruvkun συναντήθηκαν στο εργαστήριο του Robert Horvitz (ενός άλλου νομπελίστα του 2002) στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ενώ εργάζονταν πάνω σε ένα πρόβλημα που τους απασχολούσε για χρόνια: γιατί μερικά από αυτά τα «μεταλλαγμένα» σκουλήκια αποκτούσαν τόσο ανώμαλες δομές, σχήματα και λύσεις;

Για χρόνια, η εργασία τους επικεντρώθηκε σε κάτι φαινομενικά απλό όπως η κλωνοποίηση (και ο χειρισμός) διαφόρων τύπων μεταλλαγμένων νηματωδών. Αλλά δεν μπορούσαν να το κάνουν. Το πρόβλημα ήταν επίμονο και δεν μπορούσαν να βρουν τη σωστή λύση. Στην πραγματικότητα, και οι δύο μεταδιδακτορικές υποτροφίες τους έληξαν χωρίς επιτυχία και ο καθένας τους ακολούθησε τη δική του επαγγελματική πορεία.

Ο Ambros κατέληξε στο Πανεπιστήμιο του Harvard και ο Ruvkun στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης. Βρίσκονταν κοντά, αλλά δεν φαινόταν έτσι: ο καθένας συνέχισε να εργάζεται ανεξάρτητα πάνω σε ένα πρόβλημα που όλοι πίστευαν ότι ήταν αδύνατο να λυθεί. Ο Ambros ανακάλυψε ότι υπήρχαν πολύ μικρά κομμάτια RNA (microRNA), αλλά δεν ήξερε για ποιο λόγο. Ο Ruvkum, από την άλλη πλευρά, εντόπισε τη στιγμή που ενεργοποιούνταν τα γονίδια, αλλά δεν καταλάβαινε τι θα μπορούσε να τα ενεργοποιήσει ή να τα μπλοκάρει.

Στις 11 Ιουνίου 1992, σχεδόν μια δεκαετία αφότου άρχισαν να συνεργάζονται, συναντήθηκαν ξανά και, καθ’ όλη τη διάρκεια εκείνου του απογεύματος, μοιράστηκαν την πρόοδο που είχε σημειώσει ο καθένας και εκεί άλλαξαν όλα. Αλλά για να κατανοήσουμε πλήρως τι ανακάλυψαν, αξίζει να επανεξετάσουμε το πρόβλημα πάνω στο οποίο εργάζονταν. Το DNA είναι ένα είδος εγχειριδίου οδηγιών που περιέχει όλα τα κύτταρα και τις διαδικασίες στο σώμα μας. Το ενδιαφέρον είναι ότι κάθε κύτταρο περιέχει το ίδιο εγχειρίδιο οδηγιών, αλλά κάθε κύτταρο εργάζεται μόνο σε ένα μέρος του. Τι διασφαλίζει ότι μόνο το σωστό σύνολο γονιδίων είναι ενεργό σε κάθε τύπο κυττάρου;

Αυτό είναι το βασικό ερώτημα που προσπαθούσαν να απαντήσουν οι Ambros και Ruvkun, ωστόσο ήταν διαβολικά δύσκολο. Πάνω απ’ όλα, επειδή ένα από τα βασικά στοιχεία αυτών των μηχανισμών γενετικής ρύθμισης είναι πολύ μικρότερο απ’ ό,τι μπορούσαμε να φανταστούμε. Από τη δεκαετία του 1960 γνωρίζαμε κάποιες πρωτεΐνες που ειδικεύονται στη ρύθμιση, αλλά στη δεκαετία του 1980 συνειδητοποιήσαμε ότι αυτές οι πρωτεΐνες δεν ήταν αρκετές.

Οι δυο τους ανακάλυψαν ότι υπήρχε ένα ολόκληρο επίπεδο ρύθμισης που ήταν άγνωστο. Ένα που, χρόνια αργότερα, θα είχε τεράστια σημασία, αλλά, ως συνήθως, κανείς δεν τους έδωσε ιδιαίτερη προσοχή. Όχι επειδή δεν ήταν ενδιαφέρον, αλλά επειδή οι περισσότεροι ειδικοί θεωρούσαν ότι ο μηχανισμός ήταν πιθανότατα μια ιδιορρυθμία του C. elegans. Το εργαστήριο του Ruvkun χρειάστηκε σχεδόν άλλη μια δεκαετία για να βρει άλλη μια περίπτωση microRNA, αλλά αυτή τη φορά σε ένα γονίδιο πολύ κοινό σε όλα τα έμβια όντα.

Τότε ήταν που τα πράγματα πήραν μεγάλες διαστάσεις: δεκάδες εργαστήρια άρχισαν να εργάζονται πάνω σε αυτό, και τα τελευταία χρόνια μάθαμε ότι «η μη φυσιολογική ρύθμιση από τα microRNAs μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο, μιας και μεταλλάξεις σε γονίδια που κωδικοποιούν microRNAs έχουν βρεθεί στον άνθρωπο, προκαλώντας καταστάσεις όπως συγγενής απώλεια ακοής και διαταραχές των ματιών και του σκελετού».

Γιατί τα λέμε όλα αυτά σήμερα; Διότι οι Victor Ambros και Gary Ruvkun έλαβαν το φετινό βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για την ανακάλυψη του microRNA και του ρόλου του στη μετα-μεταγραφική γονιδιακή ρύθμιση!

[via]