Harvardo genetikas Gary Ruvkun puikiai prisimena vėlyvą nakties telefono skambutį su savo ilgamečiu draugu ir dabar 2024 m. Nobelio medicinos premijos laureatu Viktoru Ambrosu, kai jie atrado novatorišką genetinių jungiklių, egzistuojančių visame gyvybės medyje, atradimą.
Tai buvo 1990-ųjų pradžia. Pora, kuri susitiko prieš dešimtmetį ir susižavėjo neaiškia apvaliųjų kirmėlių rūšimi, keitėsi duomenų taškais 23 val. – tai viena iš retų akimirkų, kurias Ambrosas galėjo pavogti, neprižiūrėdamas savo naujagimio.
„Jis tiesiog dera kaip dėlionės detalės“, – sakė Ruvkunas AFP duodamas interviu iš savo namų Bostono priemiestyje, pirmadienį sužinojęs apie apdovanojimą. „Tai buvo eurekos akimirka“.
Tai, ką jie atrado, buvo mikroRNR: mažytės genetinės molekulės, kurios veikia kaip pagrindiniai gyvūnų ir augalų vystymosi reguliatoriai ir ateinančiais metais žada proveržį gydant daugybę ligų.
Nors šios molekulės yra tik 22 „raidžių“ ilgio, palyginti su tūkstančiais kodo eilučių įprastuose baltymus koduojančiuose genuose, jų mažas dydis paneigia jų, kaip molekulinių vartų sargų, vaidmenį.
„Jie išjungia tikslinius genus“, – paaiškino Ruvkunas.
„Šiek tiek panašu į tai, kaip astronomija prasideda nuo žiūrėjimo į matomą spektrą, o tada žmonės pagalvojo: „Jei žiūrėsime su rentgeno spinduliais, pamatysime daug didesnės energijos įvykius“, – pridūrė jis.
„Mes žiūrėjome į genetiką daug mažesniu mastu, nei buvo žiūrima anksčiau.”
Iš pradžių atleistas
Jų atradimo šaknys buvo ankstyvieji C. elegans – vieno milimetro ilgio apvaliosios kirmėlės – tyrimai.
Ambrosą ir Ruvkuną sužavėjo dviejų genų sąveika, kuri, regis, sutrikdė normalų kirmino vystymąsi – priversdama juos arba likti jaunatviškais, arba per anksti įgyti suaugusiųjų bruožų.
Visose mūsų ląstelėse esanti genetinė informacija perduodama iš DNR į pasiuntinio RNR (mRNR) per procesą, vadinamą transkripcija, o tada į ląstelių mechanizmus, kur pateikia nurodymus, kokius baltymus reikia sukurti.
Būtent per šį procesą, suprantamą nuo XX amžiaus vidurio, ląstelės tampa specializuotos ir atlieka įvairias funkcijas.
Tačiau Ambrosas ir Ruvkunas, pradėję savo darbą toje pačioje laboratorijoje prieš persikeldami į skirtingas institucijas, atrado iš esmės naują genų aktyvumo reguliavimo būdą per mikroRNR, kurios kontroliuoja genų ekspresiją po transkripcijos.
Jie paskelbė savo išvadas 1993 m. Cell žurnale, tačiau iš pradžių šis atradimas buvo atmestas kaip ezoterinė detalė, tikriausiai nereikšminga žinduoliams.
„Mes buvome laikomi keistenybe vystymosi biologijos pasaulyje“, – prisiminė Ruvkunas. Net jis neįsivaizdavo, kad jų darbą vieną dieną švęs platesnė mokslo bendruomenė.
Viskas pasikeitė 2000 m., kai Ruvkuno laboratorija atrado kitą mikroRNR, esančią visame gyvybės medyje – nuo apvaliųjų kirmėlių iki moliuskų, vištų ir žmonių.
„Švenčiam kaip išprotėjęs“
Tuo metu žmogaus genomas vis dar buvo kartojamas, tačiau visa dalis buvo prieinama tyrėjams.
„Manau, kad tai tikriausiai buvo padaryta trečdaliu, ir aš jau mačiau (naują mikroRNR) tame trečdalyje žmogaus genomo“, – sakė Ruvkunas. „Tai buvo staigmena!”
Nuo to laiko mikroRNR laukas sprogo – šiuo metu biomedicininėje literatūroje yra daugiau nei 170 000 citatų.
Žmogaus DNR buvo nustatyta daugiau nei 1000 mikroRNR, o kai kurios jau naudojamos siekiant geriau suprasti navikų tipus ir sukurti gydymo būdus žmonėms, sergantiems lėtine limfocitine leukemija.
Taip pat vyksta bandymai sukurti mikroRNR kaip širdies ligų gydymo priemones.
Savo Nobelio laimėjimo rytą du seni draugai „Facettime and high-fived“, sakė Ruvkunas. „Tai nuostabu, ir mes švęsime kaip išprotėję“.