Zdroj dotisku článku: AI DreamWorks
Původní zdroj: Xinzhiyuan
Zdroj obrázku: Generated by Unbounded AI
Kdo by si pomyslel, že se předpověď ChatGPT splní!
V roce 2023 byla oznámena Nobelova cena za fyziologii a medicínu.
Vítězi jsou Katalin Karikó a Drew Weissman za objev modifikací nukleosidových bází, které vedly k vývoji účinné mRNA vakcíny proti novému koronaviru.
Vývoj mRNA vakcín zachránil miliony životů a omezil šíření epidemie.
Dá se říci, že se vznikem mRNA vakcíny se globální boj proti nové epidemii koronaviru změnil.
Technologie mRNA vakcíny je v myslích mnoha lidí ožehavým tématem a dá se také říci, že ji každý očekává.
Díky jejich průlomovému výzkumu byla rychle vyvinuta účinná vakcína COVID-19 mRNA, za kterou získali mnoho ocenění, včetně americké průlomové ceny za rok 2022 a ceny Lasker Basic Medical Research Awards 2021, ceny Gairdner Award 2023 Tang Prize, izraelská Harvey Prize atd.
Když už jsme u toho, příběh za mRNA vakcínou lze označit za inspirativní legendu.
Před více než 20 lety Drew Weissman a Katalin Karikó spolupracovali na University of Pennsylvania na studiu mRNA jako potenciální léčby.
V roce 2005 učinili významný pokrok ve výzkumu, který odhalil, jak změnit mRNA, aby ji bylo možné použít terapeuticky, a vyvinuli účinnou strategii, která umožnila, aby mRNA byla dodána do těla, aby dosáhla správného cíle.
Před nimi mRNA vakcíny vyvinuté k prevenci infekčních onemocnění účinně a bezpečně nestimulovaly ochranné reakce imunitního systému na zvířecích modelech. Studie z roku 2005 a následná zjištění vedly k úspěšným pokusům na zvířatech a lidech.
Opravdu vás ChatGPT chytil?
Sotva byly vyhlášeny výsledky, netizeni si vzrušeně přispěchali sdělit – Ju! Ano! Sázka! střední! Rozumím!
A ještě „nápadnější“ je mezi nimi ChatGPT, který sází na vítězné výsledky.
Již dříve nejnovější článek Nature uváděl, že vyladěné velké modely, včetně ChatGPT, mohou výrazně zlepšit schopnost předpovídat nositele Nobelovy ceny.
V článku v 9:30 jsme požádali ChatGPT s touto výzvou: "Uveďte tři hlavní objevy v oblasti chemie, fyziky, fyziologie nebo medicíny od žijících vědců, kteří ještě nezískali Nobelovu cenu."
Po zkombinování nejnovějších síťových funkcí Bing dal ChatGPT tuto odpověď ——
Ve fyziologii nebo medicíně – Vývoj mRNA vakcín: Rychlý vývoj a nasazení mRNA vakcíny pro COVID-19 je monumentální úspěch. "Zatímco někteří vědci získali uznání, jiní nedostali Nobelovu cenu."
Když byl ChatGPT požádán, aby předpověděl nositele Nobelovy ceny za rok 2023, nedal skutečnou odpověď na základě výsledků vyhledávání na internetu. Znovu zdůraznil, že „někteří chemici předpovídají, že vývoj mRNA vakcín může získat Nobelovu cenu za chemii pro rok 2023“.
Zaokrouhlení, i když je ChatGPT úspěšný!
Před 30 lety se výzkumu mRNA dostalo chladného přijetí
Na místě přednášející představil význam mRNA pro oddálení epidemie COVID-19.
V našich buňkách se genetická informace zakódovaná v DNA přenáší do messenger RNA (mRNA), která se používá jako templát pro produkci proteinů.
V 80. letech 20. století byla zavedena účinná metoda produkce mRNA bez buněčné kultury, nazývaná in vitro transkripce. Tento rozhodující krok urychlil rozvoj aplikací molekulární biologie v mnoha oborech.
Myšlenka využití technologie mRNA pro očkovací a terapeutické účely se také začíná rodit, ale překážky přetrvávají. In vitro transkribovaná mRNA je považována za nestabilní a obtížně se dodává, což vyžaduje vývoj komplexních nosičových lipidových systémů pro zapouzdření mRNA.
Kromě toho mRNA produkovaná in vitro může vyvolat zánětlivé reakce. Proto byl vývoj technologie mRNA pro klinické účely zpočátku obtížný.
Tyto překážky nezastavily Katalin Karikó.
Na počátku 90. let, kdy byla odbornou asistentkou na Pensylvánské univerzitě, vždy chtěla realizovat svou vizi využití mRNA jako terapeutického prostředku, ale měla problém přesvědčit sponzory.
Spolupracoval s ní její kolega, imunolog Drew Weissman.
Zajímá se o dendritické buňky, které hrají důležitou roli v imunitním dozoru a aktivaci imunitních reakcí vyvolaných vakcínou. Ve spolupráci se zaměřili na to, jak různé typy RNA interagují s imunitním systémem.
nečekaný průlom
Karikó a Weissman si všimli, že dendritické buňky rozpoznaly transkribovanou mRNA in vitro jako cizí materiál, což vedlo k jejich aktivaci a uvolnění zánětlivých signálních molekul.
Zajímalo je, proč byla in vitro transkribovaná mRNA považována za cizí, zatímco mRNA ze savčích buněk nevyvolala stejnou odpověď.
Karikó a Weissman si uvědomili, že některé klíčové vlastnosti jsou nutné k rozlišení různých typů mRNA.
RNA obsahuje čtyři báze, zkráceně A, U, G a C, které odpovídají A, T, G a C v DNA.
Karikó a Weissman věděli, že báze v RNA savčích buněk jsou často chemicky modifikovány, ale to není případ mRNA transkribované in vitro.
Zajímalo je, zda nedostatek změněných bází v in vitro transkribované RNA může vysvětlit nežádoucí zánětlivou reakci.
Aby to studovali, syntetizovali různé varianty mRNA, každou s jedinečnými chemickými změnami v bázích, a poté je dodali do dendritických buněk.
Výsledky byly pozoruhodné: Když byly do mRNA zahrnuty modifikace báze, zánětlivá reakce byla prakticky eliminována. Tato změna paradigmatu nám umožňuje pochopit, jak buňky rozpoznávají a reagují na různé formy mRNA.
Karikó a Weissman okamžitě pochopili, že jejich objev má hluboké důsledky pro použití mRNA jako terapie. Tyto převratné výsledky byly zveřejněny v roce 2005, 15 let před vypuknutím COVID-19.
A konečně, vnější svět se začíná zajímat o technologii mRNA.
Po vypuknutí COVID-19 byly rekordně rychle vyvinuty dvě vakcíny mRNA s modifikovanou bází kódující povrchové proteiny SARS-CoV-2. Jejich ochranný účinek je asi 95 % a obě vakcíny byly schváleny již v prosinci 2020.
Následně bylo rychle zavedeno několik dalších vakcín proti SARS-CoV-2 a celkově bylo po celém světě podáno více než 13 miliard dávek vakcín COVID-19.
Vakcíny zachránily miliony životů a zabránily mnoha dalším onemocnět, což umožnilo světu vrátit se k normálu.
Objevením důležitosti modifikací bází v mRNA Karikó a Weissman významně přispěli k jedné z největších zdravotních krizí naší doby.
Nositel Nobelovy ceny korouhvička
Již v roce 2021 získali Batalin Karikó a Drew Weissman Laskerovu cenu, známou jako lopatka Nobelovy ceny, za průlomové objevy založené na mRNA.
Kromě poskytování vysoce účinného nástroje pro vývoj vakcín k potlačení ničivé epidemie Covid-19 je tato inovace také hnací silou pokroku v léčbě a prevenci řady různých onemocnění.
V principu by mRNA mohla být použita k transformaci buňky do továrny, která produkuje jakýkoli požadovaný protein. Tento přístup by mohl doplnit kritické látky, kterých je nedostatek, nebo zavést mikrobiální složky jako vakcíny.
Navíc, na rozdíl od DNA, mRNA neohrožuje integritu genomu buňky příjemce. Protože se neintegruje do chromozomů, ani nenarušuje rezidentní geny ani nezpůsobuje jiné mutační poškození.
Katalin Kariko
Katalin Karikó se narodila v malém městě v Maďarsku.
Jako dítě byl Karikó plný zvědavosti Nejen, že rád lezl po stromech, aby viděl ptačí hnízda, ale také se rád díval, jak sousedovy krávy rodí.
Ačkoli se ve skutečnosti nikdy nesetkala s vědcem, Karikó se rozhodla, že to je to, co chce dělat.
Na střední škole jí její učitel dal knihu s názvem (The Stress of Life), ve které Hans Selye napsal: "Přijetí správného přístupu může přeměnit negativní stres na pozitivní." Tato kniha jí také slouží jako návod, jak se v budoucnu stát vědkyní.
Když zažije selhání, ať už jako studentka nebo v laboratoři, myslí na Selyeho slova – zaujměte správný postoj a hledejte způsoby, jak se zlepšit, tvrději pracovat, být kreativnější a podávat lepší výkony.
Karikó se vždy snaží soustředit na to, co může dělat, místo aby ztrácel čas věcmi, které dělat nemůže.
Karikó začala studovat RNA jako postgraduální studentka v roce 1978 a od té doby je nadšená pro tuto křehkou molekulu. Ať už jde o to, jak se RNA vyrábí a upravuje, nebo jak se degraduje nebo přeměňuje na protein.
Baví ji záhada jevů souvisejících s RNA a znovu se vrací k nevysvětleným experimentálním výsledkům z doby před desítkami let. Je také velmi ráda, když vědecké záhady, které se snaží vyřešit, konečně vyřeší jiní.
Spolu se svými kolegy postupně našla řešení na základě objevů svých předchůdců a vytvořila tu nejlepší RNA vhodnou k léčbě. Nikdy si však nepředstavovala, že bude použita k vytvoření vakcíny pro boj s epidemií, která zuří po celém světě.
Pro mladé dívky, které se chtějí stát vědkyněmi, Karikó řekla: "Buďte zvědaví, zaujměte správný postoj a pokračujte bez ohledu na to, jak dlouhá a klikatá cesta je."
Drew Weissman
Na University of Pennsylvania studovali Dr. Karikó a Drew Weissman mRNA jako prostředek lékařské intervence. Slibné možnosti v této oblasti medicíny jsou vzrušující, protože tato oblast ještě není plně prozkoumána.
Každá zajímavá jiskra v experimentu inspirovala dva lidi k tomu, aby se posunuli vpřed – navrhli a provedli experimenty společně, často si vyměňovali e-maily v časných ranních hodinách a nemohli čekat do dalšího dne.
Přestože výzkum, který zahájili před více než dvěma desetiletími, vyvrcholil velkým objevem, který vedl k vývoji vakcíny proti COVID-19, práce pokračuje.
Vědci vědí, že práce nikdy nekončí, stejně jako jsou data na stránce černobílá, ani realizace a využití vědeckých objevů nekončí.
Tato práce nikdy neskončí, protože potřebujeme vědecké průlomy: nejen pro současnou epidemii, ale také pro autoimunitní onemocnění, neurologické poruchy, posttraumatické zotavení a další infekční onemocnění.
Objevování a odpovídání na vlastní kuriozity je vzrušující, ale zapůsobit na lidstvo je to, co ho vzrušuje nejvíc.
Po obdržení Lasker Award 2021 Drew Weissman řekl:
Dnes, když vám na chvilku poděkuji za to štěstí, že naše práce pomohla milionům lidí po celém světě, chci také ocenit ty, kteří jsou nyní ve svých vlastních laboratořích a dělají věci, které mohou vést k úžasným úspěchům práce vědců. Připojím se k vám zítra brzy ráno, zpátky ve své laboratoři... možná za pár hodin, pokud se nemůžu dočkat. Budeme spolu svědky budoucnosti.
Mnoho lidí předpovídalo úspěch, včetně ChatGPT
Pod relevantními horkými příspěvky na Zhihu mnoho přátel Zhihu poskytlo přesné předpovědi předem.
Zdroj obrázku: Friend "America's No. 1 Hunk"
Zdroj obrázku: Friend "Leng Zhe of Jisa Academy"
Zdroj obrázku: Dobrý přítel "Dr. Philip"
Že byla letošní cena za fyziologii a medicínu skutečně udělena tak oblíbenému výzkumu, je nad očekávání mnoha lidí. Ostatně loňské výsledky byly opravdu nepopulární.
Ve dnech před udílením cen se na internetu objevují podobné předpovědi ——
Podle pravidel minulých let bude obecně mezi základními a klinickými studiemi poměr 2:1.
V roce 2021 ji získali David J. Julius a Ardem Patapoutian (výzkum v oblasti bolesti a doteku) a v roce 2022 ji získal Svante Pääbo (zaniklý starověký lidský genom a lidská evoluce Byl to základ). oboru na dva po sobě jdoucí roky Podle pravidel je letos vysoká pravděpodobnost, že bude udělen pro klinickou aplikaci.
Někteří lidé také předpovídají, že vzhledem k tomu, že výsledky v předchozích dvou letech byly oceněny relativně úzce specializovanými výsledky, může být letos pravděpodobnější, že budou oceněny výsledky, které jsou blízké masám.
Nečekaně se předpověď naplnila.
Potenciál ChatGPT se opět potvrdil.
Reference:
https://www.zhihu.com/question/619698448?utm_id=0
https://laskerfoundation.org/winners/modified-mrna-vaccines/
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/press-release/