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2023“诺奖风向标”—拉斯克奖精彩回顾

类型:公司动态 时间:2023-09-28

2023921日,Lasker基金会宣布了2023年度拉斯克奖的6名获得者。

1945年以来。拉斯克奖(Lasker Award)每年颁发给对医学科学做出重大贡献的在世人士,是美国最具声望的医学生物奖项,据统计已有86位拉斯克奖得住获得了诺贝尔奖,因此拉斯克奖也被喻为“诺奖风向标”。

今年拉斯克奖共设立3个奖项:临床医学研究奖、基础医学研究奖以及医学科学特别成就奖。

基础医学研究奖

2023基础医学研究奖授予两位来自Google DeepMind的科学家Demis HassabisJohn Jumper,以表彰他们发明了人工智能系统AlphaFoldAlphaFold的发明被认为是一项预测蛋白质三维结构的革命性技术,该系统解决了从氨基酸的一维序列预测蛋白质三维结构的长期挑战,这种转变的方法可促进药物设计。

Hassabis曾领先开发名声大噪的围棋机器人AlphaGO,随后在2018年主导关于AlphaFold的研究。AlphaFold 初亮相时就已在第十三届“蛋白质结构预测奥运会”CASP比赛中成功预测了43中蛋白质中25种蛋白质的最准确结构,力压其余90多位选手夺冠。2020AlphaFold 2.0面世,而此时这个AI已经能成功解决蛋白质折叠问题。

蛋白质折叠问题是什么?

蛋白质是维持生命必不可少的复杂大分子,每一项机体功能几乎都能追溯到一种或多种蛋白质。蛋白质的形成依赖DNA编码,而蛋白质的功能取决于其独特的三维结构。DNA只包含有关蛋白质的氨基酸残基的序列信息,氨基酸残基形成长链,对于预测这些长链是如何折叠成复杂的蛋白质3D结构就是目前研究关注的蛋白质折叠问题。

蛋白质形成过程中基因发生突变或缺失会导致蛋白质发生错误折叠,而蛋白质错误折叠形成不可溶的淀粉样纤维的过程与阿尔兹海默病、帕金森氏病和囊性纤维化等疾病密切相关。

研究学者们在近几十年来致力于找到引起蛋白质错误折叠的基因,并开发药物用于治疗由蛋白质错误折叠引起的疾病。例如囊性纤维化是由CFTR基因的突变引起的,研究学者开发出针对调控CFTR基因的小分子药物LumacaftorCSN12300)和TezacaftorCSN15718),通过恢复ΔF508突变体的折叠缺陷,显著改善了囊性纤维化治疗[1]

内质网是调控蛋白折叠的重要细胞器,研究显示内质网应激对于阿尔兹海默症和帕金森氏病的发生发展起到重要作用,因此研究学者认为ERS干预剂能在神经系统疾病治疗中的应用前景较为乐观,并开发小分子药物如SalubrinalCSN11888)、4-Phenylbutyric acidCSN23643)对ERS进行干扰,抑制蛋白质的错误折叠[2]

而针对靶向错误折叠蛋白以治疗阿尔兹海默病的研究,在单抗领域同样取得较大进展。例如Lecanemab(仑卡奈单抗),已于今年1月份由FDA批准治疗阿尔茨海默病,来自礼来公司的Donanemab 也于今年 7 月达到了 III 期试验的主要终点和所有次要终点,两种单抗均以β淀粉样蛋白为靶向目标。今年4月份生物技术公司Treventis Corporation宣布已与武田(Takeda)达成一项合作及许可协议,共同研究、开发和商业化针对阿尔茨海默病(AD)关键蛋白Tau的小分子药物,这种治疗策略旨在显著减少Tau蛋白的错误折叠[3]


以上仅仅是部分针对蛋白质错误折叠的研究,AlphaFold的出现能够准确预测蛋白质的形状,帮助理解其在体内的作用,这对于诊断和治疗被认为由蛋白质的错误折叠引起的疾病是至关重要的。拉斯克奖的官方评语中这样写道:通过放飞想象力和才华,HassabisJumper和他们的团队完成了让科学家困惑了半个世纪的任务。这一胜利开启了研究和操纵蛋白质的新时代。它已经催化出了实质性的进步,随着众多领域的工作者想方设法挖掘其潜力,他的影响力和范围有望爆炸式增长。


 

临床医学研究奖

2023基础医学研究奖授予分别来自麻省理工学院的James G. Fujimoto、俄勒冈健康与科学大学Casey眼科研究所的David Huang和麻省理工学院的Eric A. Swanson,以表彰他们发明光学相干断层扫描(OCT),该技术在无身体接触的情况下可无痛地实时生成眼睛内部结构的高分辨率横截面图像,即通过使用光束来可视化人体组织(如视网膜)内的微观结构,极大地提高医生快速检测并治疗损害视力的视网膜疾病的效率。OCT的医疗用途正在逐渐扩大,特别是工程师们已经将其整合到可以进入循环系统的探针中,并将其整合到手术显微镜和其他仪器中。

医学科学特别成就奖

2023医学科学特别成就奖授予来自阿姆斯特丹荷兰癌症研究所的Piet Borst,以表彰他50年来卓越的科学发现、指导和领导事业。他曾揭示了寄生虫如何逃避人类免疫系统,并为癌症耐药性的分子泵提供了见解。阐明了一种意想不到的代谢途径,揭示了一种新的DNA构建块,并确定了一种遗传性疾病的生化基础。

 

今年上半年Google DeepMindDemis HassabisJohn Jumper曾获得加拿大“盖尔德纳奖“,二人也是大家一致认为的诺奖夺奖的热门人选。2011年我国科学家屠呦呦也获得了拉斯克奖,并在四年后摘得诺贝尔生理学或医学奖。去年香港中文大学卢煜明因无创产前DNA诊断技术,被授予拉斯克临床医学研究奖,我们也期待下一个华人诺奖得主的出现。


那么究竟今年诺奖将花落谁家?下周小C与您一同揭晓答案。

 

参考文献

[1] Fiedorczuk K, Chen J. Mechanism of CFTR correction by type I folding correctors. Cell. 2022 Jan 6;185(1):158-168.e11. doi: 10.1016/j.cell.2021.12.009. PMID: 34995514.

[2] 钱琳琳,张萍淑,孟燕,等. 内质网应激干预与神经系统疾病治疗前景[J]. 神经损伤与功能重建,2019,14(1):29-32. DOI:10.16780/j.cnki.sjssgncj.2019.01.008.

[3] Daniele Colombo, Paraskevi Pnevmatikou, Elsa Melloni & Charlotte Keywood (2020) Therapeutic innovation in Parkinson’s disease: a 2020 update on disease-modifying approaches, Expert Review of Neurotherapeutics, 20:10, 1047-1064, DOI: 10.1080/14737175.2020.1800454

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