【2021諾貝爾生醫獎】眾所矚目mRNA技術落馬,美國2學者發現人體「感知」機制共同獲獎

【2021諾貝爾生醫獎】眾所矚目mRNA技術落馬,美國2學者發現人體「感知」機制共同獲獎
Photo Credit: 諾貝爾獎 官方網站

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諾貝爾生醫獎揭曉,由美國學者朱里雅斯和帕塔普蒂安共同獲獎,兩人因發現溫度和觸感的受體獲獎,這些研究對於止痛藥物開發有莫大助益。

2021年諾貝爾獎今(4)日登場,今年的生醫獎頒給了美國加州學者朱里雅斯(David Julius)和帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),表揚他們發現人體細胞上對應溫度和觸覺的接收器。兩位學者除了獲得獎牌,也將平分1000萬瑞典克朗(約新台幣3184萬元)獎金。

諾貝爾獎是依瑞典炸藥發明人諾貝爾(Alfred Nobel)的遺囑所設,1901年開始頒發,今年是120週年。因受疫情影響,諾貝爾獎連續第2年取消於瑞典首都斯德哥爾摩舉行現場頒獎典禮,改為電視和網路直播得主在各國領獎。

今年生醫獎得主跌破眾人眼鏡,在疫情下,被應用在輝瑞BNT(Pfizer-BioNTech)與莫德納(Moderna)的疫苗研發mRNA技術是生醫獎的大熱門,瑞典科學記者比約克斯騰(Ulrika Bjorksten)向《法新社》說:「如果諾貝爾委員會不把獎頒給mRNA疫苗技術,將是一個錯誤。」她認為匈牙利裔美籍生技科學家卡林柯(Katalin Kariko)與美國科學家魏斯曼(Drew Weissman)是可能獲獎者,他們的開創性研究直接替第一批mRNA疫苗鋪路。

得獎公佈後,現場媒體也提問,諾貝爾委員會為何認為人體溫度和觸覺機制,是今年最重要的議題?《美聯社》的記者更直接說,我們無法不提COVID-19,你們認為,當你們在看疫苗技術在過去幾年的研究,你們有想過,這些研究在未來有可能得諾貝爾獎嗎?官方回應是,諾貝爾委員會都是靠提名,總是會有很棒的入圍者,今年的得主,就是我們的選擇,他們在科學領域上有很棒的成就。

此次得獎主之一,美國生理學家朱里雅斯是加州大學舊金山分校教授,他以辣椒素(也就是辣度)刺激,發現了人類神經系統中一種名為TRPV1的特定蛋白質,在一定的溫度會活化,是產生辣感的核心原因,是研究人體痛覺的重大里程碑。

大家都知道吃辣椒會辣辣痛痛的,但這個感覺第一次能在分子上找到受體,是朱里雅斯的重大發現。朱里雅斯和他的同事創造了一個數百萬個DNA片段的資料庫,這些片段對應於感覺神經元中表達的基因,這些基因可以對疼痛、熱和觸覺做出反應。

經過長期的搜索,確定了一個能夠使細胞對辣椒素敏感的基因,這種新發現的辣椒素受體後來被命名為 TRPV1,這種受體在感覺疼痛的溫度下會被活化。這個發現奠定了接下來的一系列發展,人體很多感覺都有很多對應的分子,像是薄荷、芥末醬、肉桂,會有痛覺神經上的專一表現,對於不同的溫度,有不同的受體在負責。

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Photo Credit: 諾貝爾獎 官方網站

另一名得獎者帕塔普蒂安出生於黎巴嫩裔,他在1986年移民美國,目前在加州斯克里普斯研究所工作,是一名分子生物學與神經科學家。原來也與朱里雅斯一同研究辣椒素受體對應溫度的變化,但後來帕塔普蒂安的研究突破另外一個界線。

雖然溫度感覺的機制已經在1990年末受到重視,但人類對於機械刺激如何轉化為我們的觸覺和壓力感仍不清楚,帕塔普蒂安發現,當用微量移液管戳單個細胞時,這個細胞對力度會產生形變,一種全新的離子通道自此被發現,被命名為Piezo(希臘語壓力之意),指的是能讓神經系報產生興奮,會感覺到力的觸覺。

朱里雅斯和帕塔普蒂安的研究,除了讓我們得以了解熱、冷如何引發神經脈衝,使我們能夠感知和適應世界,也將人體的疼痛、慢性疾病的治療、發炎反應連結在一起,藥廠可針對這些離子通道開發阻斷通道的藥物,能解決慢性、急性神經疼痛的問題,對研發止痛藥扮演非常重要的角色。

醫學獎得主於今天率先出爐後,將陸續於明(5)日公布物理獎、6日公布化學獎,另外文學獎及和平獎將於7日和8日公布,11日公布經濟學獎。

台灣科技媒體中心SMC也在頒獎典禮後,邀請中研院生物醫學科學研究院的陳志成、國立陽明交通大學神經科學研究所教授連正章、中興大學生命科學系教授林赫,進行線上記者會。台灣在離子通道領域上,也有不少人才,台灣高雄醫學大學神經部主治醫師譚俊祥、中研院生物醫學科學研究院的陳志成就是其中翹楚。

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責任編輯:黃筱歡
核稿編輯:楊士範


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