Źródło przedruku artykułu: AI DreamWorks
Oryginalne źródło: Xinzhiyuan
Źródło obrazu: wygenerowane przez Unbounded AI
Kto by pomyślał, że przewidywania ChatGPT się spełnią!
Ogłoszono Nagrodę Nobla 2023 w dziedzinie fizjologii lub medycyny.
Zwycięzcami zostali Katalin Karikó i Drew Weissman za odkrycie modyfikacji zasad nukleozydowych, które doprowadziły do opracowania skutecznej szczepionki mRNA przeciwko nowemu koronawirusowi.
Opracowanie szczepionek mRNA uratowało życie milionów ludzi i ograniczyło rozprzestrzenianie się epidemii.
Można powiedzieć, że wraz z pojawieniem się szczepionki mRNA zmienił się światowy sposób walki z nową epidemią koronaawirusa.
Technologia szczepionek mRNA to gorący temat w świadomości wielu osób, a można też powiedzieć, że wszyscy się jej spodziewają.
Dzięki ich przełomowym badaniom szybko opracowano skuteczną szczepionkę mRNA na Covid-19, za co zdobyli wiele nagród, w tym nagrodę American Breakthrough Prize 2022 i nagrodę Lasker Basic Medical Research Award 2021), nagrodę Gairdner Award 2023 Nagroda Tang, izraelska Nagroda Harveya itp.
A skoro już o tym mowa, historię szczepionki mRNA można nazwać inspirującą legendą.
Ponad 20 lat temu Drew Weissman i Katalin Karikó współpracowali na Uniwersytecie Pensylwanii, aby zbadać mRNA jako potencjalne leczenie.
W 2005 roku dokonali przełomowych postępów w badaniach, które ujawniły, jak zmienić mRNA w celu wykorzystania go w celach terapeutycznych, oraz opracowali skuteczną strategię, która umożliwiła dostarczenie mRNA do organizmu w celu dotarcia do właściwego celu.
Wcześniej szczepionki mRNA opracowane w celu zapobiegania chorobom zakaźnym nie stymulowały skutecznie i bezpiecznie ochronnych odpowiedzi układu odpornościowego w modelach zwierzęcych. Badanie z 2005 r. i późniejsze ustalenia doprowadziły do udanych prób na zwierzętach i ludziach.
Naprawdę zostałeś złapany przez ChatGPT?
Gdy tylko ogłoszono wyniki, internauci z radością opowiadali sobie nawzajem: Ju! Tak! Zakład! środek! Rozumiem!
A ChatGPT, który stawia na zwycięskie wyniki, jest wśród nich jeszcze bardziej „rzucający się w oczy”.
Wcześniej w najnowszym artykule magazynu Nature stwierdzono, że precyzyjnie dostrojone duże modele, w tym ChatGPT, mogą znacznie zwiększyć zdolność przewidywania zwycięzców Nagrody Nobla.
W artykule o 9:30 poprosiliśmy ChatGPT o następującą zachętę: „Podaj trzy główne odkrycia w dziedzinie chemii, fizyki, fizjologii lub medycyny dokonane przez żyjących naukowców, którzy nie zdobyli jeszcze Nagrody Nobla”.
Po połączeniu najnowszych funkcji sieciowych Bing firma ChatGPT udzieliła następującej odpowiedzi:
W fizjologii lub medycynie - Rozwój szczepionek mRNA: Szybki rozwój i wdrożenie szczepionki mRNA przeciwko COVID-19 jest monumentalnym osiągnięciem. „Chociaż niektórzy naukowcy zostali docenieni, inni nie otrzymali Nagrody Nobla”.
Kiedy ChatGPT poproszono o wytypowanie zdobywcy Nagrody Nobla w 2023 r., na podstawie wyników wyszukiwania w Internecie nie udzieliło prawdziwej odpowiedzi, po raz kolejny podkreśliło, że „niektórzy chemicy przewidują, że opracowanie szczepionek mRNA może zdobyć Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2023 r.”.
Zaokrąglanie, nawet jeśli ChatGPT zakończy się sukcesem!
Badania nad mRNA spotkały się z chłodnym przyjęciem 30 lat temu
Na miejscu prelegent przedstawił znaczenie mRNA w opóźnianiu epidemii Covid-19.
W naszych komórkach informacja genetyczna zakodowana w DNA jest przenoszona na informacyjny RNA (mRNA), który służy jako matryca do produkcji białka.
W latach 80. wprowadzono wydajną metodę wytwarzania mRNA bez hodowli komórkowej, zwaną transkrypcją in vitro. Ten decydujący krok przyspieszył rozwój zastosowań biologii molekularnej w wielu dziedzinach.
Zaczął się także rozwijać pomysł wykorzystania technologii mRNA do celów szczepionkowych i terapeutycznych, ale przeszkody pozostają. mRNA transkrybowany in vitro jest uważany za niestabilny i trudny do dostarczenia, co wymaga opracowania złożonych układów lipidów nośnikowych w celu kapsułkowania mRNA.
Ponadto mRNA wytwarzany in vitro może indukować reakcje zapalne. Dlatego opracowanie technologii mRNA do celów klinicznych było początkowo trudne.
Te przeszkody nie powstrzymały Katalin Karikó.
Na początku lat 90., kiedy była adiunktem na Uniwersytecie Pensylwanii, zawsze chciała urzeczywistnić swoją wizję wykorzystania mRNA w celach terapeutycznych, ale miała trudności z przekonaniem fundatorów.
Współpracował z nią jej kolega, immunolog Drew Weissman.
Interesują go komórki dendrytyczne, które odgrywają ważną rolę w nadzorze immunologicznym i aktywacji odpowiedzi immunologicznych wywołanych szczepionką. We współpracy skupili się na interakcji różnych typów RNA z układem odpornościowym.
nieoczekiwany przełom
Karikó i Weissman zauważyli, że komórki dendrytyczne rozpoznawały in vitro transkrybowane mRNA jako materiał obcy, co doprowadziło do ich aktywacji i uwolnienia cząsteczek sygnalizacyjnych stanu zapalnego.
Zastanawiali się, dlaczego mRNA transkrybowany in vitro uznano za obcy, podczas gdy mRNA z komórek ssaków nie wywoływał takiej samej odpowiedzi.
Karikó i Weissman zdali sobie sprawę, że do rozróżnienia różnych typów mRNA konieczne są pewne kluczowe właściwości.
RNA zawiera cztery zasady, w skrócie A, U, G i C, które odpowiadają A, T, G i C w DNA.
Karikó i Weissman wiedzieli, że zasady w RNA komórek ssaków są często modyfikowane chemicznie, ale nie ma to miejsca w przypadku mRNA transkrybowanego in vitro.
Zastanawiali się, czy brak zmienionych zasad w RNA transkrybowanym in vitro może wyjaśnić niepożądaną reakcję zapalną.
Aby to zbadać, zsyntetyzowali różne warianty mRNA, każdy z unikalnymi zmianami chemicznymi w zasadach, a następnie dostarczyli je do komórek dendrytycznych.
Wyniki były uderzające: po włączeniu modyfikacji zasad do mRNA odpowiedź zapalna została praktycznie wyeliminowana. Ta zmiana paradygmatu pozwala nam zrozumieć, w jaki sposób komórki rozpoznają różne formy mRNA i reagują na nie.
Karikó i Weissman natychmiast zrozumieli, że ich odkrycie ma głębokie implikacje dla wykorzystania mRNA w terapii. Te przełomowe wyniki opublikowano w 2005 r., 15 lat przed wybuchem epidemii Covid-19.
Wreszcie świat zewnętrzny zaczyna interesować się technologią mRNA.
Po wybuchu epidemii COVID-19 w rekordowym tempie opracowano dwie szczepionki mRNA ze zmodyfikowanymi zasadami, kodujące białka powierzchniowe SARS-CoV-2. Ich działanie ochronne wynosi około 95%, a obie szczepionki zostały zatwierdzone w grudniu 2020 r.
Następnie szybko wprowadzono kilka innych szczepionek przeciwko SARS-CoV-2 i łącznie na całym świecie podano ponad 13 miliardów dawek szczepionek przeciwko SARS-CoV-19.
Szczepionki uratowały życie milionów ludzi i zapobiegły zachorowaniom znacznie większej liczby osób, umożliwiając światu powrót do normalności.
Odkrywając znaczenie modyfikacji zasad w mRNA, Karikó i Weissman wnieśli istotny wkład w jeden z największych kryzysów zdrowotnych naszych czasów.
Łopatka nagrodzona Nagrodą Nobla
Już w 2021 roku Batalin Karikó i Drew Weissman zdobyli Nagrodę Laskera, zwaną łopatką Nagrody Nobla, za przełomowe odkrycia oparte na mRNA.
Oprócz zapewnienia wysoce skutecznego narzędzia do opracowywania szczepionek w celu stłumienia wyniszczającej epidemii Covid-19, ta innowacja napędza również postęp w leczeniu i zapobieganiu szeregowi różnych chorób.
W zasadzie mRNA można wykorzystać do przekształcenia komórki w fabrykę produkującą dowolne pożądane białko. Takie podejście mogłoby uzupełnić brakujące substancje krytyczne lub wprowadzić składniki mikrobiologiczne jako szczepionki.
Co więcej, w przeciwieństwie do DNA, mRNA nie zagraża integralności genomu komórki biorcy. Ponieważ nie integruje się z chromosomami, nie zakłóca rezydentnych genów ani nie powoduje innych uszkodzeń mutacyjnych.
Katalin Kariko
Katalin Karikó urodziła się w małym miasteczku na Węgrzech.
Jako dziecko Karikó był pełen ciekawości. Nie tylko lubił wspinać się na drzewa, aby zobaczyć gniazda ptaków, ale także lubił patrzeć, jak rodzą się krowy sąsiada.
Chociaż tak naprawdę nigdy nie spotkała naukowca, Karikó zdecydowała, że to jest to, co chce robić.
W szkole średniej nauczyciel podarował jej książkę zatytułowaną „Stres życiowy”. Hans Selye napisał w niej: „Przyjęcie odpowiedniego nastawienia może przekształcić negatywny stres w pozytywny”. Ta książka jest dla niej także przewodnikiem, jak zostać w przyszłości naukowcem.
Kiedy doświadcza porażki, czy to na studiach, czy w laboratorium, przychodzą jej na myśl słowa Selye – przyjmij właściwą postawę i szukaj sposobów na doskonalenie siebie, cięższą pracę, większą kreatywność i lepsze wyniki.
Karikó zawsze stara się koncentrować na tym, co może zrobić, zamiast tracić czas na rzeczy, których nie może zrobić.
Karikó rozpoczęła badania nad RNA jako studentka w 1978 roku i od tego czasu pasjonuje się tą delikatną cząsteczką. Niezależnie od tego, czy chodzi o sposób wytwarzania i modyfikacji RNA, czy też o to, jak jest degradowany lub przekształcany w białko.
Lubi tajemnice zjawisk związanych z RNA i powraca do niewyjaśnionych wyników eksperymentów sprzed kilkudziesięciu lat. Jest też bardzo szczęśliwa, gdy naukowe tajemnice, które próbuje rozwiązać, zostają w końcu rozwiązane przez innych.
Wraz z kolegami stopniowo znalazła rozwiązanie w oparciu o odkrycia swoich poprzedników i stworzyła najlepszy RNA nadający się do leczenia. Nigdy jednak nie wyobrażała sobie, że zostanie wykorzystana do stworzenia szczepionki mającej na celu walkę z szalejącą na całym świecie epidemią.
Do młodych dziewcząt, które chcą zostać naukowcami, Karikó powiedziała: „Bądź ciekawa, przyjmij właściwą postawę i idź dalej bez względu na to, jak długa i kręta jest droga”.
Drewa Weissmana
Na Uniwersytecie Pensylwanii dr Karikó i Drew Weissman badali mRNA jako środek interwencji medycznej. Obiecujące możliwości w tej dziedzinie medycyny są ekscytujące, ponieważ obszar ten nie został jeszcze w pełni zbadany.
Każda interesująca iskierka w eksperymencie inspirowała obie osoby do dalszego działania – wspólnie projektowały i przeprowadzały eksperymenty, często wymieniając e-maile we wczesnych godzinach porannych, nie mogąc czekać do następnego dnia.
Mimo że badania, które rozpoczęli ponad dwie dekady temu, zakończyły się poważnym odkryciem, które doprowadziło do stworzenia szczepionki przeciwko Covid-19, prace trwają nadal.
Naukowcy wiedzą, że praca nigdy się nie kończy, tak jak dane na stronie są czarno-białe, tak nie ma końca realizacji i wykorzystaniu odkryć naukowych.
Ta praca nigdy się nie skończy, bo potrzebujemy przełomów naukowych: nie tylko w przypadku obecnej epidemii, ale także chorób autoimmunologicznych, neurologicznych, rekonwalescencji pourazowej i innych chorób zakaźnych.
Odkrywanie własnych ciekawostek i odpowiadanie na nie jest ekscytujące, ale najbardziej ekscytuje go wywarcie wpływu na ludzkość.
Po otrzymaniu nagrody Laskera 2021 Drew Weissman powiedział:
Dzisiaj, poświęcając chwilę, aby podziękować wam za szczęście, że nasza praca pomogła milionom ludzi na całym świecie, chcę także wyróżnić tych, którzy są teraz w swoich własnych laboratoriach i robią rzeczy, które mogą prowadzić do niesamowitych osiągnięć praca naukowców. Dołączę do ciebie jutro rano, w moim laboratorium... może za kilka godzin, jeśli nie mogę się doczekać. Będziemy razem świadkami przyszłości.
Wiele osób przewidywało sukces, w tym ChatGPT
Wielu znajomych z Zhihu podało z wyprzedzeniem dokładne prognozy pod odpowiednimi gorącymi postami na stronie Zhihu.
Źródło zdjęcia: Przyjaciel „Amerykański przystojniak nr 1”
Źródło obrazu: Przyjaciel „Leng Zhe z Akademii Jisa”
Źródło obrazu: Dobry przyjaciel „Dr Philip”
To, że tegoroczna Nagroda Fizjologii i Medycyny faktycznie została przyznana tak popularnemu badaniu, przeszło oczekiwania wielu osób. Przecież ubiegłoroczne wyniki były naprawdę niepopularne.
Na kilka dni przed wręczeniem nagród w Internecie pojawiają się takie prognozy——
Zgodnie z zasadami z poprzednich lat, ogólnie rzecz biorąc, stosunek pomiędzy badaniami podstawowymi i klinicznymi będzie wynosił 2:1.
W 2021 r. przyznano ją Davidowi J. Juliusowi i Ardemowi Patapoutianowi (badania w dziedzinie bólu i dotyku), a w 2022 r. przyznano ją Svante Pääbo (wymarły starożytny genom ludzki i ewolucja człowieka). To była podstawa pola przez dwa kolejne lata. Zgodnie z przepisami, w tym roku istnieje duże prawdopodobieństwo, że zostanie on przyznany do zastosowań klinicznych.
Niektórzy przewidują też, że skoro w poprzednich dwóch latach wyniki przyznawane były relatywnie niszowym wynikom, w tym roku może być większe prawdopodobieństwo, że zostaną nagrodzone wyniki zbliżone do mas.
Niespodziewanie przepowiednia się sprawdziła.
Potencjał ChatGPT został po raz kolejny potwierdzony.
Bibliografia:
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/