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这只鸡改变了癌症研究的轨迹,历史欠它三个诺奖 ! ...
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这只鸡改变了癌症研究的轨迹,历史欠它三个诺奖 !
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benben_ziyu
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benben_ziyu
发表于 2018-6-11 21:38:49
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只看该作者
每一个故事背后,都是学的探索
来源/奇点网
那是1909年普通的一天, Peyton Rous博士大概做梦也没有想到,会在自己的洛克菲勒医学研究所(即后来的洛克菲勒大学)办公室里看到一只鸡。
带它来的则是
纽约
长岛一家农场的女主人,当然,这只鸡并不是农场主送给罗斯博士的年货。它的肚子上长了一个肿瘤,农场主希望热衷于研究肿瘤的Rous博士能够给这只鸡做个手术,让它活下来。
这只鸡就是一切的开始。
当年那只长了肿瘤的鸡
Rous博士欣然答应了农场主的请求,很快给鸡做了手术,切除了肿瘤。不过这只鸡还是很快死于肿瘤复发。
重要的是被切除下来的肿瘤组织,Rous博士没有把这个肿瘤扔掉,而是把它切成小块,移植给其他的鸡。很快,健康的鸡也长出了肿瘤,并能够一代一代地反复传代,肿瘤也生长得越来越快,并且出现了转移。
当时,研究者们已经发现禽类身上也能够生长肿瘤,但是这是第一种被发现的能够传播的肿瘤。相关的研究报告于次年发表在《实验医学杂志》上。
1923年,在显微镜前的Rous博士
随后,Rous博士继续进行研究,他把肿瘤组织磨成匀浆,并用尽办法除去了匀浆中可能存在的细胞和细菌,再把无细胞的滤液注射给其他的鸡。同样,这些鸡也在几周之后长出了肿瘤。
Rous博士激动地得出结论,肿瘤可以通过比细胞更小的微观介质,也就是病毒传播!这种病毒也被命名为Rous肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus,RSV)。
Rous博士的实验首次证实病毒感染能够诱发肿瘤,但是除此之外也没啥,当时的人们并不认为鸟身上长的肿瘤会与人类有什么关系。
直到20世纪60年代,理解罗斯博士发现重要性的时代来了。1966年,在RSV被发现55年以后,Rous终于拿到了诺贝尔生理学与医学奖的奖杯。这是诺贝尔奖历史上经受了最久考验的授奖,获奖时Rous已有87岁,是史上最年长的获奖者。
获得诺奖3年之后,Rous博士就去世了
在1958年,Howard Temin与
同事
发现了RSV的一个特殊之处。普通的病毒在感染宿主细胞之后,会在细胞内进行大量的自我复制,导致细胞裂解,然后再感染其他的细胞。但是RSV不一样,它会导致宿主细胞的结构特征发生变化,仿佛已经与宿主细胞融为一体。他们认为,RSV感染恐怕与宿主细胞的基因组有些关系。
这就很奇怪了。因为1961年,Crawford已经证实了RSV其实是一种RNA病毒。而根据中心法则,从DNA到RNA,再到蛋白质,这是一条铁打的通路,RNA是没法反向生成DNA的。
Temin坚信自己的实验数据,他猜想,肯定存在一种能酶,能够将RNA反向转录成DNA。纵然科学界对他的假设不屑一顾,但是Temin还是在寻找这种酶上花了十年的时间。终于,1969年,Temin和他的博士后Satoshi Mizutani找到了逆转录酶。几乎同时,麻省理工学院的David Baltimore也在研究鼠白血病病毒的时候发现了逆转录酶。
这项工作让Temin和Baltimore两位研究者以及他们的老师Dulbecco在1975年共享了诺贝尔生理学和医学奖。
1975年,Howard Temin
逆转录病毒的发现,让许多科学家认为,外来基因的插入是导致癌症发生的关键。但这仅仅还是个假说,除非科学家能够在每一种癌症中都找到逆转录病毒。
研究者们狂热地寻找着新的证据。在这群科学家中,Harold Varmus和Michel Bishop发现了一个与研究初衷背道而驰的结论。
RSV中存在着一个名为src的基因,它是细胞癌变的关键。然而两位研究者在正常的鸡体内找到了src的同源基因,后来又发现同样的基因存在于更多的物种。
这意味着,src并不是病毒带来的,而是原本就存在于我们的基因组中。与科学家的猜想相反,并不是RSV把src插入人类基因组,而是RSV在漫长的进化旅途中不小心“捡”到了这个原本正常的基因。
Varmus和Bishop发现了逆转录病毒癌基因的细胞来源,并因此在1989年获得诺贝尔生理学和医学奖。这终结了半个多世纪以来的癌症起源争议,无论是病原体感染还是环境因素刺激,都是通过诱导自身基因突变,令原癌基因激活成为癌基因、或者是令抑癌基因失活,最终导致了癌症的发生。
1989年,庆功宴上的Varmus(右)和Bishop(左)
当然,故事到这里还没有结束。研究者们把目光放在了以src为首的原癌基因上。
在那个年代,DNA重组与基因克隆技术还处于萌芽状态,最终,是来自科罗拉多大学的Raymond Erikson和他的博士后Joan Brugge利用免疫沉淀法,把src蛋白从细胞中“钓”了出来。
这个花了好几年才得到的珍贵蛋白,最终被证明是一种蛋白激酶,而且特别的是,它是一种酪氨酸蛋白激酶。这是人类发现的首个酪氨酸蛋白激酶。
之后,研究者们又陆续发现了一系列基因,包括myc、EGFR、HER2/neu、和BCR-ABL等等等等。
这些研究打开了癌症研究新的大门,通过靶向癌基因突变及相关的通路,我们得以更精准、更高效地治疗癌症。
一切都要感谢一只鸡。
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