جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۴ به دانشمندان آمریکایی تعلق گرفت

ویکتور امبروس (Victor Ambros) و گری روونکوون (Gary Ruvkun)، دانشمندان آمریکایی، برنده جایزه نوبل پزشکی 2024 به دلیل تحقیقات‌شان در زمینه microRNA شدند.

کشف‌های آن‌ها کمک کرد تا دریابیم که چگونه حیات پیچیده روی زمین شکل گرفته و چگونه بدن انسان از انواع گوناگونی از بافت‌ها تشکیل شده است. از همین‌رو، microRNA یا ریزآران‌ای‌ها نقش مهمی در کنترل ژن‌ها – دستورالعمل‌های حیات – در موجودات زنده، از جمله انسان، ایفا می‌کنند.

برندگان این جایزه، مبلغ ۱۱ میلیون کرون سوئدی (معادل ۸۱۰,۰۰۰ پوند) را با هم تقسیم خواهند کرد.

تحقیقات دو دانشمند آمریکایی درباره‌ی microRNA

ویکتور امبروس، ۷۰ ساله، در دانشکده پزشکی دانشگاه ماساچوست فعالیت می‌کند و گری روونکوون، ۷۲ ساله، استاد دانشگاه پزشکی هاروارد است. دقیقاً آن‌ها چه کرده‌اند؟
‌‌  هر سلول بدن انسان دارای اطلاعات ژنتیکی مشابهی است که در DNA ما قفل شده است. با این حال، علی‌رغم اینکه همه سلول‌ها با اطلاعات ژنتیکی یکسانی شروع می‌کنند، سلول‌های بدن انسان به‌طور چشمگیری در شکل و عملکرد متفاوت هستند. مثلاً سلول‌های عصبی که پیام‌های الکتریکی ارسال می‌کنند، با سلول‌های قلب که به‌طور منظم می‌تپند، تفاوت دارند. سلول‌های کبد که موتور متابولیک بدن هستند، با سلول‌های کلیه که اوره را از خون فیلتر می‌کنند، متمایزند. همچنین، توانایی سلول‌های شبکیه‌ی چشم در حس نور با مهارت سلول‌های سفید خون که آنتی‌بادی برای مقابله با عفونت تولید می‌کنند، متفاوت است.
‌‌  این تنوع گسترده به دلیل «بیان ژن» از یک منبع مشترک اطلاعاتی به پدید می‌آید. کاری که دانشمندان آمریکایی کردند این بود که اولین کسانی شدند  که microRNAها را کشف کرده و  چگونگی تأثیر آن‌ها بر بیان متفاوت ژن‌ها در بافت‌های مختلف را شناسایی کردند.

مجمع نوبل که برندگان جایزه پزشکی و فیزیولوژی را در موسسه کارولینسکای سوئد انتخاب می‌کند، گفت:

«کشف انقلابی آن‌ها اصول جدیدی از تنظیم ژن‌ها را آشکار کرد که برای موجودات چندسلولی، از جمله انسان‌ها، ضروری است.»

‌‌  همچنین گفته شد که اکنون مشخص شده که ژنوم انسان بیش از ۱۰۰۰ microRNA را کُد می‌کند. بدون توانایی کنترل بیان ژنی، تمام سلول‌های یک موجود زنده یکسان می‌بودند و بنابراین microRNAها نقش مهمی در تکامل موجودات پیچیده ایفا کردند. بنابراین اخلال یا تنظیم نادرست microRNAها در بدن می‌تواند منجر به سرطان و برخی بیماری‌ها مانند کاهش شنوایی مادرزادی و اختلالات استخوانی شود. مثلاً نمونه حاد آن، سندروم DICER1 است که منجر به سرطان در بافت‌های مختلف می‌شود، که برآمده از جهش‌هایی است که بر microRNAها تأثیر می‌گذارند.
‌‌  این دو دانشمند تحقیقات خود را روی کرم نماتود – C. elegans انجام دادند؛ درواقع تحقیقات‌شان را بر نوعی از این کرم که برخی سلول‌های خاص را به‌درستی توسعه نمی‌داد، آزمایش کردند و سرانجام به قطعات کوچکی از مواد ژنتیکی یا microRNAها رسیدند که برای توسعه این کرم‌ها حیاتی بودند. البته نکته‌ کلیدی این است که تحقیقات بیشتر نشان داده که این فرآیند تنها مختصِ کرم‌ها نیست، بلکه یکی از اجزای اصلی حیات روی زمین است.

جمع‌بندی

برای درک بهتر بیایید رویه‌ی این فرآیند را فهرست‌ کنیم:

1. یک ژن یا دستورالعمل ژنتیکی در DNA ما وجود دارد.
2. سلول‌های ما یک نسخه از این ژن را می‌سازند که به آن RNA پیام‌رسان یا mRNA گفته می‌شود (شاید از واکسن‌های کرونا به یاد داشته باشید).
3. این mRNA از هسته سلول خارج می‌شود و به کارخانه‌های تولید پروتئین سلول دستور می‌دهد که یک پروتئین خاص بسازند.
4. اما microRNAها با چسبیدن به mRNA، آن را متوقف می‌کنند و مانع از عملکرد آن می‌شوند.
5. در اصل، microRNA مانع از بیان ژن در سلول می‌شود.

پروفسور یانوش هلر از دانشگاه شهر دوبلین، گفت:

«تحقیقات پیشگامانه آن‌ها در زمینه تنظیم ژنیِ microRNAها راه را برای پژوهش‌های نوین در درمان بیماری‌های ناتوان‌کنندهای مانند صرع باز کرده و همچنین دیدگاه ما را نیز نسبت به این ماشین پیچیده که به‌طور دقیق کنترل می‌کند چه اتفاقی در سلول‌های ما رخ می‌دهد، عمیق‌تر کرده است.»