就像预测世界杯谁会夺冠一样,预测诺贝尔奖的获奖者对于很多科学爱好者来说也是一种乐趣。
统计发现,诺贝尔奖的颁发与最早获奖作品的问世之间往往存在相当大的差距——平均间隔 20 年。
在建设者关注的基因、测序、多组学等领域,人们经常讲到的就是:人类基因组图谱的绘制对生物学、医学和其他领域产生了巨大影响。HGP这是一项大胆的项目,于 1990 年启动,并于 2003 年完成。但该项目不太会能获得诺贝尔奖的原因是参与这一壮举的人数众多。
过去 3 年,下一代 DNA 测序的先驱 Shankar Balasubramanian 和 David Klenerman 也多次被提及。他们发明边合成边测序(SBS)的故事参见:发明二代测序技术背后的故事。这是Solexa-Illumina测序技术的基础,但如果要讲到大规模并行测序,还必须提到Pascal Mayer带来的固相扩增和成簇,这些构成了现在高通量测序的核心(另参考:10美元的基因组测序还有多远?)。得益于他们的发明,测序完整的基因组的成本和时间大幅下降,已经彻底改变了生殖遗传、肿瘤诊断及其他领域的临床实践。今年会是他们的一年吗?
讲到基因科技和具体的临床实践,Mary-Claire King值得一个诺贝尔奖。早在尚未绘制出人类基因组图谱之前,她就花了 17 年的时间定位并确定了 BRCA1 基因突变在乳腺癌和卵巢癌中的作用。这一发现使得基因检测能够识别出哪些女性患乳腺癌的风险较高,以及如何降低患癌风险,比如额外筛查和预防手术。
高通量测序临床应用的一个最成功案例就是无创DNA产前诊断技术(NIPT)。在NIPT出现之前,产前诊断主要靠羊膜穿刺来确定胎儿是否患有染色体疾病,这可能导致孕妇流产、胎儿损伤、羊水持续渗漏及栓塞等意外。卢煜明于1997年提出在孕妇血液中检测到胎儿DNA,为无创产前检测技术打下基础。在经过三年的大型临床实验后,2011年正式发表临床结果,并在随后正式推出NIPT技术。该项技术大大降低了传统侵入式检测方式给孕妇及胎儿带来的巨大风险,目前已被广泛运用于临床检测。卢煜明被誉为NIPT奠基人,此前已经获得多个大奖的认可,不知道会不会被提名诺贝尔奖。
随着过去二十年基因测序的进步,现在我们已经能够更好地了解人体内和体表生存着的数以万亿计的微生物的作用、它们如何相互交流以及如何与人体细胞(特别是在肠道中)相互作用。这个领域可能会获得诺贝尔奖的认可。生物学家Jeffrey Gordon是该领域的先驱,他致力于了解人类肠道微生物组及其如何影响人类健康,从小鼠实验室研究开始。他领导的研究发现,肠道微生物组在营养不良的健康影响中发挥着作用,营养不良影响着全球近 2 亿儿童,他正在开发旨在改善肠道健康的食品干预措施。
美国得克萨斯大学西南医学中心的Jonathan Cohen和Helen Hobbs,因对脂质代谢遗传学的研究,推动了治疗心血管疾病新药的研发。他们研究了PCSK9基因序列变异与低密度脂蛋白(LDL)水平降低和冠状心脏病风险降低之间的关系,证实了PCSK9是降低LDL胆固醇和预防冠状心脏病的一个潜在治疗靶点,为PCSK9抑制剂的开发提供了科学依据。
光遗传学也有很高的呼声。Karl Deisseroth 2006年首次提出光遗传学,被称为“光遗传学之父”;Peter Hegeman通过鉴定光门通道视紫红质并在动物细胞中证明其功能性,被认为是光遗传学的创始者之一;Gero Miesenböck 2002年率先尝试运用光刺激神经元响应实验并取得成功,被称为光遗传学的奠基人。光遗传学研究为神经科学带来变革,有望改变癫痫、脊髓损伤、帕金森病等重大疾病的治疗。而José-Alain Sahel 和 Botond Roska 借助光遗传学方法为盲人救治视力和复明,在眼科医学领域取得突破性进展。José-Alain Sahel 是人工视网膜和眼再生疗法领域的先驱,研究导致感光细胞死亡和不可逆的视力丧失的视网膜遗传疾病和复杂老年性疾病;而 Botond Roska 则开发出一种用于细胞类型靶向基因治疗和视网膜视力恢复的技术。
德国马克斯·普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所的Davor Solter和英国剑桥大学的Azim Surani,因发现基因组印记,推动人类对表观遗传学和哺乳动物发育的理解而可能获奖。
哈佛大学医学院Stuart Orkin对血液病遗传基础展开基础性研究,发现了从胎儿期到成人期血红蛋白基因表达转变的分子机制(参见:从GWAS研究到第一个获批的CRISPR疗法),推动血红蛋白疾病(如镰状细胞病和β-地中海贫血)的治疗方法,如基因治疗和基因编辑疗法的突破。
当然,还有其他很多重要的研究成果值得被认可。
今年会是谁将接到来自斯德哥尔摩的电话,等待10.7和10.9的揭晓时刻。
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