Descoperirea microARN-ului, recompensată cu premiul Nobel pentru Medicină

Premiul Nobel pentru Fiziologie şi Medicină 2024 a fost câştigat de cercetătorii americani Victor Ambros şi Gary Ruvkun pentru descoperirea microARN-ului şi a rolului său în reglarea genelor post-transcripţionale, conform comunicatului Comitetului Nobel de luni, de la Stockholm.

Cei doi cercetători au descoperit principiul fundamental care guvernează modul în care este reglată activitatea genelor.

Informaţia conţinută de cromozomii noştri poate fi corelată unui manual cu instrucţiuni pentru toate celulele organismului nostru. Fiecare celulă conţine aceiaşi cromozomi şi în consecinţă conţine exact acelaşi set de gene şi exact acelaşi set de instrucţiuni. Şi cu toate acestea, diferite tipuri de celule, aşa cum sunt celulele ţesutului muscular sau cele nervoase, prezintă caracteristici foarte diferite. Aceste caracteristici distincte provin din procesul de reglare a genelor, care îi permite fiecărei celule să selecteze doar instrucţiunile relevante pentru rolul ei în organism. Acest lucru asigură faptul că doar setul corect de gene este activ în fiecare tip de celulă.

Victor Ambros şi Gary Ruvkun au fost interesaţi de modul în care se dezvoltă diferitele tipuri de celule. Ei au descoperit microARN, o nouă clasă de micro molecule de ARN care îndeplinesc un rol esenţial în reglarea genelor. Descoperirea lor a dus la identificarea unui principiu complet nou al reglării genelor, principiu ce s-a dovedit esenţial în înţelegerea biologiei organismelor multicelulare şi implicit a oamenilor. MicroARN-ul se dovedeşte a fi de o importanţă fundamentală pentru modul în care organismele se dezvoltă şi funcţionează, conform comunicatului Comitetului Nobel.

Informaţia genetică trece din ADN în ARN-ul mesager (mARN) printr-un proces denumit transcripţie şi apoi ajunge la celule pentru a declanşa sinteza de proteine. Acolo, informaţia purtată de mARN este folosită pentru a produce proteine în funcţie de instrucţiunile genetice păstrate în ADN.

În plus, activitatea genelor trebuie să fie în mod continuu reglată fin pentru a asigura procesul de adaptare a funcţiilor celulare la starea organismului şi la condiţiile de mediu în continuă schimbare. Dacă această reglare nu se mai produce, pot rezulta boli grave, cancere, diabete sau boli autoimune.

În anii 1960 au fost descoperite proteinele specializate, cunoscute drept factori de transcripţie, ce se pot ataşa de anumite regiuni ale ADN-ului şi controlează fluxul de informaţii genetice prin determinarea tipului de mARN produs. De atunci au fost descoperiţi mii de astfel de factori de transcripţie şi s-a crezut că principalele principii ale reglării genelor au fost descoperite.

Însă în 1993, laureaţii din acest an ai Nobelului pentru Medicină au publicat rezultate surprinzătoare privind un nou nivel de reglare a genelor, care s-a dovedit a fi foarte semnificativ şi care s-a transmis de-a lungul evoluţiei.

La sfârşitul anilor 1980, Victor Ambros şi Gary Ruvkun erau cercetători postdoctorali în laboratorul condus de Robert Horvitz, laureatul premiului Nobel din 2002. În acest laborator ei au studiat interacţiunea dintre gene şi celule pe o specie de viermi de doar 1 mm lungime, dneumiţi C. elegans. Aceşti viermi dispun de numeroase celule specializate care se regăsesc şi în organisme mai mari şi mai complexe şi sunt astfel un model util pentru cercetarea modului în care se dezvoltă diferitele ţesuturi ale organismelor multicelulare.

Cei doi şi-au continuat cercetările în domeniu şi au publicat două articole în 1993 în revista Cell cu privire la un nou principiu de reglare a genelor, mediat de un tip de ARN ce nu era cunoscut anterior, microARN-ul.

Publicarea celor două articole a fost primită la început cu indiferenţă de comunitatea ştiinţifică. Deşi rezultatele erau interesante, acest mecanism neobişnuit de reglare a genelor a fost considerat o simplă particularitate a viermilor C. elegans şi în consecinţă irelevantă pentru alte organisme mai complexe. Această percepţie s-a schimbat în 2000, când grupul de cercetători condus de Ruvkun a anunţat descoperirea unui nou tip de microARN. În prezent ştiinţa admite existenţa a peste 1000 de gene pentru diferite tipuri de microARN în oameni şi că reglarea genelor prin microARN este universală în rândul organismelor multicelulare.

Victor Ambros s-a născut în 1953 la Hanover, New Hampshire, SUA. A primit doctoratul de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, în 1979, unde şi-a continuat studiile postdoctorale. A devenit cercetător principal la Universitatea Harvard în 1985. În perioada 1992 - 2007 a fost profesor la Dartmouth Medical School, iar în prezent este profesor de ştiinţe naturale la Şcoala de medicină a Universităţii din Massachusetts.

Gary Ruvkun s-a născut la Berkeley, California, SUA în 1952. A primit doctoratul de la Universitatea Harvard în 1982. A desfăşurat cercetări postdoctorale la Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, în perioada 1982-1985. A devenit cercetător principal la Massachusetts General Hospital şi Harvard Medical School în 1985, unde continuă în prezent la catedră ca profesor de genetică.

Anul trecut, premiul Nobel pentru Medicină a fost decernat biochimistului de origine ungară Katalin Karikó şi imunologului american Drew Weissman pentru activitatea lor de dezvoltare a vaccinurilor mARN.

Premiile vor fi înmânate laureaţilor în cadrul unei ceremonii speciale ce va fi organizate la 10 decembrie, ziua morţii lui Alfred Nobel (1833-1896), inventatorul dinamitei.

Anul acesta, premiile la fiecare categorie sunt însoţite de o recompensă financiară de 11 milioane de coroane suedeze (puţin peste 1 milion de dolari).

AGERPRES