Nobelovu cenu za medicínu dostali vědci za objev mikroRNA

Laureáty Nobelovy ceny za medicínu a fyziologii se stali Victor Ambros a Gary Ruvkun za objev mikroRNA a její roli v regulaci genů.

Letošní Nobelovu cenu dostali dva vědci za objev základního principu regulace genové aktivity. Popsali totiž takzvanou mikroRNA – část lidského genetického materiálu, který byl dlouho považovaný za „zbytečný“. Až práce Ambrose, Ruvkuna a jejich následovníků ale ukázala, že tyto maličké molekuly hrají klíčovou roli v řadě procesů – včetně vzniku nemocí, jako je rakovina.

Informace uložené v lidských chromozomech jsou vlastně jakýsi návod k použití pro všechny buňky v těle. Když vědci do tohoto mikroskopického světa poprvé nahlédli, narazili na záhadu: Každá buňka totiž obsahuje ty stejné chromozomy, takže každá buňka obsahuje přesně stejnou sadu genů a přesně stejný soubor instrukcí. Ale přesto mají různé typy buněk, například ty svalové a nervové, velmi odlišné vlastnosti. Jak tyto rozdíly vznikají?

6 minut
Expert Petr Svoboda k Nobelově ceně za medicínu za výzkum mikroRNA
Zdroj: ČT24

Odpověď spočívá v genové regulaci, která umožňuje každé buňce vybrat si jen příslušné instrukce. A právě to vede k tomu, že v každém typu buňky je aktivní pouze správná sada genů a buňky se umí specializovat.

Když Ambros a Ruvkun studovali, jak se vyvíjejí různé typy buněk, objevili mikroRNA, novou třídu malých molekul RNA. Jejich převratný objev odhalil zcela nový princip genové regulace, který se ukázal jako zásadní pro mnohobuněčné organismy, včetně člověka.

Díky jejich výzkumu se teď ví, že lidský genom kóduje více než tisíc mikroRNA. Ukazuje se, že mikroRNA jsou zásadně důležité pro vývoj a fungování organismů.

Laureáti Nobelových cen za medicínu
Zdroj: Nobelprize.org

Začalo to červem

Od roku 1993 začali letošní laureáti Nobelovy ceny vydávat studie, které popsaly, jakou roli mikroRNA má u výše popsané genové regulace. Jejich výsledky byly nečekané: do té doby nikdo nepředpokládal, že právě tato úroveň genové regulace je velmi významná a navíc zachovaná v průběhu evoluce napříč mnoha druhy zvířat.

Ambros s Ruvkunem se poprvé setkali v osmdesátých letech, kdy oba pracovali jako postdoktorandi v laboratoři Roberta Horvitze. Tento přírodovědec v Bostonu zkoumal nenápadného tvorečka – asi milimetr dlouhého půdního červa, hlístici jménem háďátko obecné. Profesor Horvitz za to později, konkrétně roku 2002, dostal Nobelovu cenu. Svou fascinaci pozoruhodným tvorem přenesl i na své studenty.

Háďátko obecné
Zdroj: ČT24

Háďátko je sice malé, ale šikovné. Má mnoho specializovaných typů buněk, jako jsou nervové a svalové buňky, které se vyskytují i u větších a složitějších živočichů. A protože je malé a jednoduché, stalo se ideálním organismem, na němž se dá ukázat, jak se vyvíjejí a dozrávají tkáně u mnohobuněčných organismů.

Ambros a Ruvkun se zajímali o geny, které řídí načasování aktivace různých genetických programů a zajišťují, že se různé typy buněk vyvíjejí ve správný čas. Využívali proto zmutované červy, u nichž narazili rovnou na několik podivností, které souvisely s neobvykle krátkými molekulami RNA. Oba mladí vědci zkoumali jinak zmutovaná háďátka, ale oba naráželi na stejné podivnosti ohledně této malé RNA.

Když své poznatky sladili, zjistili, že objevili úplně nový způsob genové regulace – a také nový neznámý typ RNA, který pro jeho velikost pojmenovali mikroRNA. Popsali to v odborném časopise Cell roku 1993. Čekali nadšenou reakci vědecké komunity – a dostalo se jim jen mlčení.

Příliš divné, příliš malé

Jiným vědcům se tyto výsledky moc nezdály. Hlavně proto, že tento mechanismus nikdy předtím jinde nepozorovali, ho zpočátku považovali za zvláštnost spojenou jen s háďátkem. Že by stejný způsob regulace buněk mohl fungovat také u jiných tvorů, či dokonce člověka, to bylo vnímáno jako velmi bizarní úvaha.

Na ocenění čekali Ruvkun s Ambrosem dlouhých sedm let. To se jim totiž povedlo popsat další typ mikroRNA, ale tentokrát ne u hlístic. Tento typ se nacházel v celé živočišné říši. To přivedlo další vědce k zájmu o podobné maličkaté kousky RNA. Díky tomu se během dalších let povedlo popsat stovky dalších mikroRNA. V současné době jich u člověka vědci identifikovali více než tisíc a hlavně zjistili, že regulace genů pomocí mikroRNA je mezi mnohobuněčnými organismy univerzální.

29 minut
Nobelova cena za fyziologii a lékařství pro Victora Ambrose a Garyho Ruvkuna
Zdroj: ČT24

K čemu to je

Regulace genů pomocí mikroRNA, kterou poprvé odhalili Ambros a Ruvkun, probíhá už stovky milionů let. Právě tento mechanismus totiž patří k těm, které umožnily evoluci stále složitějších organismů. Bez ní se buňky a tkáně normálně nevyvíjejí. A to vedlo vědce a lékaře k dalším výzkumům, jež prokázaly, že její role může mít i praktický význam pro celou řadu oborů v medicíně.

Špatná regulace mikroRNA totiž může přispívat ke vzniku rakoviny. U lidí se našly například mutace v genech kódujících mikroRNA, které způsobují stavy, jako je vrozená ztráta sluchu či oční a kosterní poruchy. A mutace v jednom z proteinů potřebných pro produkci mikroRNA dokonce vedou k syndromu DICER1, vzácnému, ale závažnému syndromu spojenému s rakovinou různých orgánů a tkání.

A to už vedlo k významnému pokroku, který pomáhá spoustě nemocných. Pokroku už lékaři dosáhli ve vývoji diagnostiky a terapie na bázi mikroRNA u onemocnění, jako jsou metabolické poruchy, kardiovaskulární onemocnění, neurodegenerativní stavy a rakovina.

Pátrání po životě v kosmu

Ani to ale nejsou všechny možnosti mikroRNA. Od roku 2000 totiž tým Garyho Ruvkuna pracuje na malém přístroji pro sekvenování nukleových kyselin, jenž je založený právě na využití mikroRNA.

Ten by měl letět v budoucnu na Mars. Detekoval a sekvenoval by tam DNA nebo RNA. Hlavním cílem tohoto přístroje bude ověřit teorii, že život na bázi DNA nebo RNA se mohl vyměňovat mezi Zemí a Marsem, možná už na počátku vývoje Sluneční soustavy.

Loňský rok

Loni prestižní ocenění za medicínu a fyziologii, s nímž se pojí odměna ve výši 11 milionů švédských korun (24,5 milionu korun), získali Maďarka Katalin Karikóová a Američan Drew Weissman, kteří položili základy pro vývoj mRNA vakcín proti nemoci covid-19.

Nobelova cena za fyziologii a lékařství se do letoška předávala 114krát a získalo ji 227 odborníků. Ocenění bude tento týden znát své laureáty ještě za fyziku, chemii, za literaturu a za mír, příští týden v pondělí pak také za ekonomii. Ceny budou slavnostně předány 10. prosince, v den výročí úmrtí švédského vynálezce dynamitu Alfreda Nobela, na základě jehož závěti vznikly.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Španělské úřady prověřují, zda africký mor prasat neunikl z tamní laboratoře

Španělská policie od čtvrtka prověřuje laboratoř v Katalánsku. Cílem vyšetřování je objasnit, jestli za vznikem ohnisek afrického moru prasat, který v regionu zabil přinejmenším 26 divočáků, nestojí právě toto pracoviště nebo jiná z pěti laboratoří v této oblasti, které s virem pracují.
19. 12. 2025

Lyžování na ledovci se stane vzpomínkou. V Alpách jich mohou zbýt tři procenta

Horské ledovce hrají mimořádně důležitou roli. Ovlivňují lokální i globální klimatické systémy, zásobují řeky vodou, formují krajinu a mají i kulturní a estetický význam pro místní komunity. V neposlední řadě je důležitý také jejich turistický potenciál. Nová vědecká studie však ukazuje, že jejich zánik se zrychluje a většina z nich zmizí už během tohoto století.
19. 12. 2025

Bez pravdy, gulagů a naděje. Nový ruský slovník je nástrojem politické moci

Nový výkladový slovník státního jazyka, který letos vydalo Rusko, využívá jazyk jako politický nástroj moci. Zcela v něm například chybí pojmy jako pravda, gulag nebo stalinismus. Podle Jany Kockové ze Slovanského ústavu Akademie věd je dokument závazný pro státní orgány, úředníky i učitele a může mít konkrétní společenské i právní důsledky.
18. 12. 2025

Do Evropy se vrátila lepra, případy hlásí Rumunsko a Chorvatsko

V polovině prosince oznámil rumunský ministr zdravotnictví Alexandru Rogobete, že se v zemi dva lidé nakazili leprou. Jde o první potvrzené případy lepry v Rumunsku za více než čtyřicet let. Obě nakažené ženy pracovaly v lázních ve městě Kluž jako masérky. Další dva lidé čekají na výsledky testů. Úřady lázně, kde se nemoc objevila, uzavřely. Jeden případ zaznamenalo i Chorvatsko. Lepra není výrazně nakažlivá a valná většina lidí je proti ní imunní.
18. 12. 2025

Novým šéfem NASA se stal Jared Isaacman

Americký Senát ve středu potvrdil miliardáře a soukromého astronauta Jareda Isaacmana jako nového šéfa Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA), píše agentura Reuters. Isaacman se tak stal patnáctým šéfem úřadu. V republikány ovládaném Senátu pro něj hlasovalo 67 senátorů, proti jich bylo 30.
17. 12. 2025

Podvodníci okradli děti s rakovinou o desítky milionů, které na ně vybrali

Mezinárodní skupina podvodníků roky okrádala rodiny s dětmi, které trpí rakovinou. Pomocí emotivních videí na YouTube poptávala peníze, které si pak ale nechala. Zneužívání dětí a rodin odhalilo rozsáhlé dvouleté vyšetřování stanice BBC. Riziko, že člověk přispěje na podvodné sbírky, lze snížit následováním jednoduchých zásad.
17. 12. 2025
Doporučujeme

Glumův efekt poškozuje vědu a hlavně doktorandy, naznačila studie

Vědci si příliš hromadí znalosti i výzkumná témata pro sebe, tvrdí nový výzkum, který fenomén nazval Glumův efekt, podle postavy z knihy Pán prstenů J. R. R. Tolkiena. Glum si žárlivě střežil Prsten podobně, jako si dnes významná část vědců sobecky hlídá „svoje témata“. Poškozuje to zejména doktorandy, ale také celou vědu, protože tak v laboratořích a výzkumných ústavech vzniká toxická atmosféra, naznačuje studie, která ale má metodologické nedostatky.
17. 12. 2025

Británie se vrací k programu Erasmus

Británie a Evropská unie se ve středu dohodly, že britským studentům umožní opětovné zapojení do oblíbeného studentského výměnného programu Erasmus+. Jde o malý, ale symbolický signál zlepšení vztahů mezi Spojeným královstvím a EU po brexitu, napsala agentura Reuters.
17. 12. 2025
Načítání...