今年生物学诺奖给了自噬,帕金森氏综合症患者有救了?

今天,日本生物学家大隅良典因在细胞自噬机制方面的研究,获得了2016年诺贝尔生理学或医学奖。全球各个新闻组织奔走相告,对这项研究进行了科普。“细胞自噬”是一种——细胞自己拆掉自己同时循环回收自己的零件的一种机制。

对于大隅良典所获的奖项,说的是一些科学家认为与细胞自噬机制有所关联的疾病。比如II型糖尿病,或者阿兹海默症(也就是老年痴呆症),这些不危及生命的病,发病率每年都在上升,甚至你自己也正深受其害。还有发病率同样正在上升的帕金森氏综合症,电影《回到未来》中的演员迈克尔·J·福克斯所患的,正是帕金森氏综合症(以下简称“帕金森”)。

诺贝尔奖的新闻可能会很让人兴奋,即便你没弄明白获奖的是什么玩意儿。有时获奖的研究是在普通大众看不见摸不着的地方,你又如何能联系到日常生活上呢?

演员迈克尔·J·福克斯在2000年9月14日美国华盛顿国会山的劳工,健康与人类服务,教育和相关机构美国参议院小组委员会,干细胞研究听证会之前公开了患有帕金森的消息。福克斯与演员玛丽·泰勒·摩尔,吉娜葛森和制片人珍妮弗·埃斯蒂斯促进了更多资本对干细胞研究的投入,对很多医学情况有帮助。

(图源:亚历克斯·王/Newsmakers)

福克斯公布了他患有帕金森的情况不久后,他就创立了迈克尔·J·福克斯基金会,致力于寻找帕金森的治疗方法。

正巧,基金会把钱给了研究细胞自噬的人。前文已经告诉你这些钱换来什么成就了。接下来我要告诉你这个诺贝尔奖是怎样为这个疾病的治疗出力的,同时你也会了解到,医学研究需要一点时间以及会遇到的一些挑战。

首先,帕金森到底跟细胞自噬机制有几毛钱关系?给你一个一句话回答:科学家们正在努力地寻找中。

不满足于一句话回答的就往下看吧:由于这次诺贝尔奖得主以及随他进入该领域的其他研究者的努力,科学家们现在明白了,我们的身体每时每刻都有几种不同的细胞自噬机制在同时工作着,收拾那些坏掉的蛋白质和细胞器,拆成原料,再让细胞重新组装好。帕金森患者的大脑中聚集了一种蛋白质,专业名字叫做“阿尔法-突触核蛋白”。这只是帕金森的其中一个指标。重点来了:如果可以激活或者增强患者的细胞自噬清理机制去清理掉那些堆积的蛋白质团。我们就有可能阻止帕金森的进一步发展了。

“(autophagy)自噬”这个词来源于希腊单词“self(自我)”和“(to eat)吃”。这是一种细胞回收自身材料的机制。(图源:诺贝尔大会)

这是从最基本的原理出发,要做出成品药物,我们还有很长的一段路要走呢。科学家已经得到授权进行帕金森药品研发相关的动物实验,动物实验很重要,科学家可以通过动物提前知道研发出来的药品将来给帕金森患者使用后会发生什么。

获得福克斯基金会资助的还有一个开发了更好的“试管型”测试方法的团队,这个测试方法可以帮助研究者更快地挑出可能会触发细胞自噬清理机制的成分。如果把寻找药品比作干草堆里找针头的话,这个“试管型”测试法就像是提供了一个好用的放大镜。

最近还有一个团队获得了福克斯基金会的资助,他们提供了一种通过控制细胞自噬机制治疗帕金森的药物原型,换句话说,这个药可以清理细胞杂物。(在近藤麻理惠这个日本整理专家和作者红了之后,《科学美国人》称这样的分子叫做近藤麻理惠的脑子)。以下是科学家对他们的原型药物的评论。

“我们觉得把这些药改装一下,可以用来清除【帕金森氏综合症】患者脑内积聚的异常蛋白质。我们打算用药物化学的方法去进一步开发这些药物,增强这些药品的效果和运输到大脑的能力,并且减少可能的副作用和毒性”

这个团队2013年在《自然》杂志“化学生物学”栏目发布了他们的首款药品原型。

我总是说“我们离成品药物还有很长的路要走”,是因为这路确实很长。但当你发现,每一笔资助都建立在前一个的基础上,还有,当你想到科学家们对帕金森综合症的理解又增加了许多,这就是某种程度上值得兴奋的地方。那种兴奋就是我所希望的,每一个诺贝尔奖新闻故事能够给每一位像你一样的读者传达的东西。

我们回到这个诺贝尔奖本身,大隅良典之所以能够单独拿下这个诺贝尔奖,是因为过去的15年间,对细胞自噬机制的研究数量获得了一次爆炸性的增长,包括福克斯基金资助的研究,这真的可以归功于大隅良典完成的一个突破性的研究成果。看了下边的这个摘自诺贝尔大会的图表你就明白了。你可以看到,每年发表了多少篇细胞自噬相关的科学论文。大隅良典27年前就开始在这个领域耕耘,而1992年那个突破性的成就,就是他的团队发表的。

在论文发表数量的图表中可以看到,诺贝尔奖获得者大隅良典在90年代奠基性的探索,引起了后来者对细胞自噬机制巨大的研究兴趣。(图源:诺贝尔大会)

这个成果意味着帕金森氏综合症或者其他的疾病可以治好了吗?并没有,至少现在还不行。“事实上对于细胞自噬机制,跟我刚开始的时候相比,我们的问题更多了”,大隅良典在接受诺贝尔媒体采访时说。但这个奖的重点是,肯定了大隅良典就是这个领域的一个巨人,为后人指明了细胞自噬机制的相关性。有多相关?相关到迈克尔·J·福克斯基金会都认为这个领域值得深入研究。而在医学领域,总得有一个开山鼻祖。