Открыли тайны старения и развития рака. За что американским ученым дали Нобелевскую премию по медицине

Премию по физиологии и медицине Нобелевский комитет присудил в 2024 году за открытие американских ученых, сделанное в 1993-м. В пресс-релизе сказано, что оценен их вклад в мировую медицину за «открытие фундаментального принципа регуляции активности генов».

Что это такое и как оно повлияло на сегодняшнюю медицинскую практику, коллеги из «Фонтанки» спросили у известного генетика, доктора биологических наук Олега Глотова.

— Олег Сергеевич, сегодня мир узнал, что американские молекулярные биологи и генетики — профессор Массачусетского университета в Вустере Виктор Эмброс и Гэри Равкан из Гарварда — описали принцип регуляции генов, опосредованный микроРНК, и совершили революцию в генетике. Как это открытие повлияло на ее развитие?

— Смотрите, существует несколько механизмов регуляции работы генов, ученые описали тот из них, в котором участвуют так называемые микроРНК. Это очень маленькие — короткие молекулы, порядка 20-25 пар нуклеотидов. Благодаря такому размеру они способны проникать в различные структуры ДНК и в те структуры гена, которые определяют его функцию. То есть они могут замедлять или ускорять работу гена и в целом по-разному влиять на нее.

С начала 2000-х гг. ученые начали изучать связь различных микроРНК с конкретными болезнями. К настоящему времени изучены и экспериментально верифицированы связи микроРНК с сотнями диагнозов от карценомы и лейкемии до болезни Альцгеймера и гипертрофии сердечной мышцы. Далеко не полный перечень таких связей можно посмотреть на сайте профильного совместного проекта Харбинского технологического института и Университета Индианы (английский язык).

— Большинство открытий, отмеченных Нобелевским комитетом, получают это признание через годы, когда уже понятно, что оно стоит миллиона евро премии. Когда стало ясно, что Равкан и Эмброс сотворили нечто великое?

— В 1993 году исследователи предположили и даже описали влияние этих маленьких молекул на работу отдельных генов. То есть Равкан и Эмброс сказали, что такие микроРНК есть, что теоретически они важны.

Идентифицировали их и изучили, только когда появился метод секвенирования, в 1990-е это было технически сложно. Секвенирование успешно развивается уже 15 лет, но особенно активно — последние 5-7 лет. И благодаря ему появилась техническая возможность для глобального изучения микроРНК. Прошло время, накопилась база знаний, которая позволяет однозначно говорить о том, что это действительно молекулы, играющие ключевую роль в работе генов.

— Что это дало медицине, пациентам?

— Эти знания сейчас позволяют развивать предиктивную медицину (выявление наследственной предрасположенности к тяжелым заболеваниям). Уже известна роль микроРНК в развитии очень многих онкологических заболеваний — они служат «маркером» предрасположенности к ракообразованию.

В акушерстве и гинекологии их связывают в первую очередь с гестозом (тяжелые поздние токсикозы беременных). Отдельно изучается их роль в появлении и проявлении метаболических заболеваний: диабета второго типа и других — думаю, так или иначе, все метаболические заболевания зависят от изменений внешней среды. Кроме того, изучая влияние микроРНК на гены, ученые сегодня открывают даже тайны процессов старения.

— А тайну лечения этих тяжелых заболеваний микроРНК открывают?

— Об этом говорить еще преждевременно. Но уже то, что мы знаем про них, очень важно. Смотрите, мы давно говорим, что наследственность (гены) вносит свои 20-80% в развитие какой-то болезни у человека. Остальное — факторы внешней среды (экология, климат, питание и так далее).

На самом деле, не совсем понятно, что из себя представляет механизм влияния на здоровье факторов внешней среды. По сути, дело не только в среде, в которой мы живем, но и в том, как мы взаимодействуем с нашим микромиром.

МикроРНК с их регуляцией работы генов — это тот неописанный ранее фактор, влияющий на здоровье, который не относится ни к наследственности, ни к факторам внешней среды. Это что-то среднее между ними, недостающее звено, многое объясняющее.

— Кто в Петербурге занимается «предсказанием болезни» с применением открытия, удостоенного сегодня Нобелевской премии?

— У нас много медицинских центров предиктивной медицины. НИИ им. Отта, Первый СПбГМУ им. Павлова, Центр Алмазова.