早筛网讯:10月7日,2024年诺贝尔生理学或医学奖共同授予Victor Ambros及Gary Ruvkun,以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”的重要贡献。刚刚!2024年诺贝尔生理学或医学奖揭晓
在生物学领域众所周知的中心法则是分子生物学的核心规律,描述了遗传信息的传递过程,遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,完成遗传信息的转录和翻译过程,从而发挥生物学功能。
储存在我们染色体中的遗传信息可以被比作我们体内所有细胞的说明书。每个细胞都包含相同的染色体,所以每个细胞都包含完全相同的一组基因和完全相同的一组指令。然而,不同的细胞类型,如肌肉细胞和神经细胞,有非常不同的特征。这些差异是如何产生的?答案在于基因调控,它允许每个细胞只选择相关的指令。这确保了在每种细胞类型中只有正确的一组基因是活跃的。
遗传信息从DNA到mRNA再到蛋白质的流动。我们体内所有细胞的DNA中都储存着相同的遗传信息。这需要对基因活动进行精确的调控,以便在每种特定的细胞类型中只有正确的一组基因是活跃的。© The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén
Victor Ambros和Gary Ruvkun对不同类型的细胞是如何发育的很感兴趣。他们发现了microRNA,这是一类新的微小RNA分子,在基因调控中起着至关重要的作用。他们的突破性发现揭示了一种全新的基因调控原理,这种原理对包括人类在内的多细胞生物至关重要。现在我们已经知道,人类基因组编码超过1000个microRNA。他们的惊人发现揭示了基因调控的一个全新层面,为生物学研究打开了一扇新的大门。
(A)秀丽隐杆线虫是了解不同细胞类型如何发育的有用模式生物。(B) Ambros和Ruvkun研究了lin-4和lin-14突变体。Ambros已经证明lin-4似乎是lin-14的负调节因子。(C) Ambros发现lin-4基因编码一种微小的RNA (microRNA),它不编码蛋白质。Ruvkun克隆了lin-14基因,两位科学家意识到lin-4 microRNA序列与lin-14 mRNA中的互补序列相匹配。
越来越多的研究表明,microRNA对生物体的发育和功能至关重要,其有效的调控使得肌肉细胞、肠细胞和不同类型的神经细胞能够执行它们的特殊功能。此外,基因活动必须不断微调,以使细胞功能适应我们体内不断变化的条件。如果基因调控发生异常,将导致严重的相关疾病,如癌症、糖尿病和自身免疫性疾病等。
因此,通过检测生物样本(如血液、尿液、粪便)中的microRNA生物标志物,能够实现对癌症等疾病的早期检测或辅助诊断。
目前,经NMPA批准的miRNA相关检测试剂盒有三款,分别是骏实生物的肝癌、命码生物的胰腺癌、晋百慧生物的结直肠癌。
同时,Mirxes觅瑞的胃癌筛查产品(GASTROClearTM/觅小卫TM)是一款基于血液miRNA的分子诊断试剂盒,已在新加坡获批并得到欧盟CE认证,正在中国进行一项接近万人的前瞻性临床试验。早筛大会 | 觅瑞,血液miRNA检测领航者
查询ClinicalTrials.gov发现,已经有多个miRNA相关的癌症早期检测临床试验,以下是部分代表项目。
以上miRNA相关的癌症早期检测项目,覆盖的癌症类型包括:多癌、肺癌、结直肠癌、乳腺癌、胰腺导管腺癌、胃癌等。除了独立作为评估方法,也作为其他检测方法的补充如肺癌的LDCT。另外,近年来比较热门的外泌体技术也有关联,有部分项目是对外泌体中的miRNA标志物进行分析从而实现癌症的早期检测。实际上,外泌体包含的内容物很多,但目前成熟应用于检测的标志物主要是miRNA。除癌症以外,未列入表内的一些项目,也涉及其他疾病如阿尔茨海默病或生殖相关疾病风险的评估。
除了miRNA,还有几个诺奖相关技术也在癌症早期检测中具备很大的潜力。
比如:
1930年诺贝尔物理学奖授予了Sir Chandrasekhara Venkata Raman,以表彰其"对光散射的研究和发现以他命名的效应(拉曼散射)"。---中国爆轰高速摄影光测技术奠基人、大连理工大学吴世法教授团队开发了拉曼光谱筛查早期癌症体系(拉曼光谱仪、专利拉曼芯片和智能诊断检测云平台);上海交通大学叶坚团队“数字胶体增强拉曼光谱定量技术”的研究成果在顶级期刊《Nature》上发表,在国际上首次突破增强拉曼可重复定量分子检测,下一步计划在癌症早期检测方面进行转化应用。
1979年诺贝尔生理学或医学奖授予了Allan M. Cormack 和 Godfrey N. Hounsfield, 因为他们在计算机辅助断层扫描技术方面的贡献。---目前LDCT在肺癌筛查中发挥重要作用。
2005年诺贝尔生理学或医学奖授予了巴里·马歇尔和罗宾·沃伦教授,以表彰他们发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中所起的作用---对于胃癌高风险人群的识别意义非凡。
2008年诺贝尔生理学或医学奖授予了Harald zur Hausen, 因为他在导致宫颈癌的人乳头状瘤病毒(HPV)方面的发现。---目前宫颈癌筛查广泛采用HPV基因检测。
2023 年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔-阿戈斯蒂尼(Pierre Agostinii)、费伦茨·克劳斯(Ferenc Krausz)和安妮•吕利耶(Anne L’Huillier),以表彰他们用于研究物质中电子动力学的产生阿秒脉冲光的实验方法。---2024年5月30日,重庆大学聘请费伦茨·克劳斯教授作为荣誉教授,同时设立“重庆大学附属三峡医院&前沿技术交叉研究院—费伦茨·克劳斯诺贝尔奖工作站”并揭牌,双方将共同寻找更好的癌症早期筛查方法(首先是肺癌)。诺贝尔物理学奖费伦茨·克劳斯,设中国首个工作站,助力大规模早期癌症筛查
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