MicroRNA, der i 1993 blev opdaget under forskning i rundorme, er spået lovende i forbindelse med blandt andet cancerbehandling.
Nobelprisen i fysiologi eller medicin 2024 uddeles uddeles 10. december – og prisen deles imellem de to amerikanske forskere, der gjorde iagttagelsen.
En del af DYRLÆGENs læsere havde måske krydset fingre for, at Nobelprisen i fysiologi eller medicin i år ville gå til danske forskere.
Blandt favoritterne var nemlig forskerne bag opdagelsen og anvendelsen af GLP-1, som blandt andet fedmemedicinen fra Novo Nordisk gør brug af.
Men sådan skulle det ikke gå, og i stedet blev årets nobelpris i fysiologi eller medicin delt mellem to amerikanske forskere, Gary Ruvkun (f. 1952) og Victor Ambros (f. 1953).
De to forskere gjorde tilbage i 1993 en interessant og yderst banebrydende iagttagelse, da de forskede i rundormen Caenorhabditis elegans (C. elegans), som de senere årtierer blevet en yndet modelorganisme i mange laboratorier.
RNA kan regulere RNA
Gary Ruvkun og Victor Ambros fandt i rundormen korte RNA-molekyler – kendt som microRNA eller blot miRNA – der havde betydning for reguleringen af gener i larvestadiet.
Indtil da troede man, at sådanne reguleringer udelukkende kunne ske via proteiner.
Fra rundormen kendte man et muteret gen, kaldet lin-4, som man vidste regulerede et andet muteret gen, kaldet lin-14. Imidlertid viste det sig, at det meget lille protein, som lin-4 ville kunne kode for, umuligt kunne regulere lin-14, og en anden regulerings-mekanisme måtte derfor eksistere. I stedet viste det sig, at lin-4 kodede for et kort RNA-molekyle, der bandt sig til messingerRNA’et (mRNA) fra lin-14.
Idéen hertil fik Gary Ruvkun og Victor Ambros, da de en sommeraften i 1992 sammenlignede base-sekvenser og opdagede, at RNA-sekvensen fra lin-4 komplementerede et stykke på mRNA fra lin-14.
Derfor blev de inspireret til at undersøge, om microRNA måske var i stand til at regulere mRNA ved at binde sig til denne.
Efter laboratoriearbejde kunne de med få dages mellemrum året efter hver især publicere deres opdagelser i tidsskriftet CELL.
Fra rundorm til menneske En interessant opdagelse var gjort, men alligevel tillagde mange forskerkolleger det ikke den helt store betydning, for var microRNA mon ikke blot et isoleret fænomen hos rundorme? Det var først efter, at endnu et microRNA, kaldet let-7, var blev opdaget, at der kom skred i sagerne.
Det viste sig nemlig, at lignende microRNA-molekyler har indflydelse på mange andre processer i kroppen end blot larveudviklingen, og at mekanismen også findes vidt udbredt hos planter og dyr – i første omgang vist hos bananfluer og mennesker år 2000.
Ja, og at microRNA tilmed er involveret i cancerudviklingen.
I dag ved vi, at der findes mere end 2.000 microRNA’er i menneskets genom. Dermed var en meget vigtig ny regulator af generne blevet opdaget.
Virkning og mulig anvendelse
MicroRNA er som navnet antyder ret korte, idet de typisk kun består af cirka 22 nukleotider, der er samlet i en sløjfe, og dermed er de langt kortere end de kodende mRNA-molekyler i cellerne.
MicroRNA er ikke kodende men virker ind på proteinsyntesen via post-transkriptionel regulering.
MicroRNA kan således spalte eller destabilisere mRNA-molekylet, samt indvirke på ribosom-niveau, så translationen og dermed proteinsyntesen hæmmes eller helt stopper.
En meget stor del af vores gener synes således regulerede via microRNA. Som nævnt er microRNA blandt andet involveret i cancer, og netop inden for cancersygdomme bliver microRNA spået lovende muligheder, selvom der endnu ikke er behandlinger på markedet.
Udviklingen blev bremset af, at de første eksperimentelle forsøg på behandling af cancerpatienter faldt dårlig ud.
Men måske vil nobelprisen booste til udviklingen af nye og bedre microRNA-baserede behandlinger? Nobelprisen uddeles 10. december 2024.
Vi ved i dag, at også generne hos vore husdyr er regulerede af microRNA, og at disse spiller en rolle under bl.a. cancersygdomme.
Så også veterinært kan nobelprisen få stor betydning fremover
Rundormen C. elegans som modelorganisme
Caenorhabditis elegans (C. elegans) er en ca. 1 mm lang rundorm (nematode), der igennem det seneste halve århundrede er blevet en vigtig modelorganisme i laboratorier verden rundt.
I naturen findes rundormen fritlevende i tempererede jorde.
Det var den australske forsker Sydney Brenner (1927-2019), der i 1974 introducerede C. elegans i laboratoriet.
Rundormen har blandt andet den fordel, at den med kun 959 kropsceller er ganske overskuelig at studere, og samtidigt er den gennemsigtig, så hver enkelt celle kan følges.
Generationstiden er på kun få døgn, så udviklingen fra ægcelle til voksen kan følges på blot en arbejdsuge.
Sydney Brenner opnåede i 2002 nobelprisen for sin indsats med C. elegans inden for udviklings-biologien.
Adskillige andre forskere har ligeledes modtaget nobelprisen for forskning, som de har udført på denne rundorm.
I det hele taget bliver langt de fleste nobelpriser i fysiologi eller medicin stadig givet til forskning, der er udført på dyr – lige fra mus til rundorme.