三重藥物組合 Trikafta 為 90% 的囊性纖維化患者帶來了新的生機，囊性纖維化是一種影響肺部和其他器官的遺傳性疾病。現在，率先開發該療法的三位研究人員榮獲了今年的美國 300 萬美元突破獎之一——科學領域最豐厚的獎項。
Sabine Hadida、Paul Negulescu 和 Fredrick Van Goor 來自加利福尼亞州聖地亞哥的 Vertex Pharmaceuticals，他們透過結合不同的藥物來幫助缺陷蛋白質發揮功能，從而開發出這種療法。
“Trikafta 的開發是過去 30 年生物醫學研究中最傑出和最傑出的成就之一，”美國國家人類基因組研究所 (NHGRI) 的遺傳學家和醫生 Francis Collins 說，他在馬里蘭州貝塞斯達，於 1989 年共同發現了囊性纖維化基因。
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該獎項是 9 月 14 日宣佈的五個突破獎之一，這些獎項旨在表彰在生命科學、物理學和數學領域的成就。
改變人生的療法
囊性纖維化影響著全球約 10 萬人，多年來一直被認為是限制生命的疾病。然而，今年的一項研究預測，使用 Trikafta（包括 elexacaftor、tezacaftor 和 ivacaftor）等藥物治療——於 2019 年獲得美國食品和藥物管理局批准——可以將預期壽命從大約 30 歲提高到 80 歲以上。“我幾乎每天都聽到來自真正有麻煩的人的訊息，囊性纖維化開始嚴重影響他們的生存機會，”Collins 說。“現在，在服用 Trikafta 後，他們又回去工作了，並開始考慮他們退休後可能想做什麼。”
該疾病是由編碼囊性纖維化跨膜電導調節蛋白 (CFTR) 的基因突變引起的，該蛋白通常跨越排列在多個器官上的細胞膜，並參與粘液、汗液和其他液體的產生。在患有囊性纖維化的人中，這些蛋白質錯誤摺疊，無法正常發揮功能。這會導致異常粘稠的分泌物積聚，包括肺部的粘液，從而導致嚴重的健康問題。
一旦 CFTR 基因被鑑定出來，大多數努力都集中在修改基因以治療該疾病的方法上，但收效甚微。由 Hadida、Negulescu 和 Van Goor 領導的團隊轉而尋找 藥物組合，以誘導錯誤摺疊的蛋白質正常發揮功能。Trikafta 中的三種藥物協同工作：兩種藥物幫助將更多的 CFTR 輸送到細胞表面，第三種藥物使蛋白質一旦到達細胞表面就能更好地工作。
“很多人懷疑這是否能夠實現，”Hadida 回憶道。“但患者群體一直在為我們歡呼。”藥物發現過程需要馬拉松式的努力，測試超過一百萬種化合物對分離的人肺細胞的影響，以確定用於臨床試驗的候選藥物。
Hadida 說她對獲獎感到“非常興奮、榮幸和驚喜”，並補充說，這份榮譽應與公司、囊性纖維化患者及其家人分享。
基因聯絡
第二個生命科學獎頒發給了對與帕金森病風險相關的兩個基因的獨立發現：GBA1，由 NHGRI 的遺傳學家 Ellen Sidransky 鑑定，以及LRRK2，由美國國家老齡研究所的神經遺傳學家 Andrew Singleton 和德國蒂賓根大學的神經科學家 Thomas Gasser 鑑定。
Sidransky 形容得知自己獲獎後“欣喜若狂”，尤其因為她最初並沒有打算研究帕金森病。她最初是一名兒科醫生，後來轉向研究罕見的遺傳性疾病戈謝病，該疾病是由於 GBA1 基因突變導致脂肪物質在各個器官中積聚。在與患有該病的人交談時，她意識到許多人的親屬患有帕金森病，這讓她得以將兩者聯絡起來。“我想成為罕見病研究的啦啦隊長，”Sidransky 說。“這是一個很好的例子，說明一項研究可以為更廣泛的人群帶來啟發。”
奈及利亞拉各斯大學的神經科醫生 Njideka Okubadejo 對獎項公告表示歡迎。Okubadejo、Singleton（全球帕金森病遺傳學計劃的負責人）和其他人已經在非洲血統的人的 GBA1 基因中發現了一種新的帕金森病遺傳風險因素，這種風險因素在歐洲血統的人中很少見。“下一步是找到該基因導致疾病的生物學機制，”Okubadejo 說。“然後你可以以此為基礎來降低疾病發生的可能性。”
第三個生命科學獎頒發給了費城賓夕法尼亞大學的免疫學家 Carl June 和紐約市紀念斯隆-凱特琳癌症中心的 Michel Sadelain，他們開發了用於治療白血病的 CAR-T 細胞免疫療法，該療法刺激患者自身的免疫 T 細胞靶向並殺死癌細胞。這種療法可以導致某些癌症的長期緩解。
萬物理論
其他突破獎獲得者包括英國牛津大學的 John Cardy 和紐約州立大學石溪分校的 Alexander Zamolodchikov，他們因在“共形場論”方面的工作而分享了物理學獎——共形場論是一系列數學理論，適用於從沸水到黑洞表面的廣泛物理現象。在大多數情況下，這些方程都極其難以精確求解，但 Zamolodchikov 在 20 世紀 80 年代發現了二維解，Cardy 在這些結果的基礎上提出，該結果可以推廣到四維，並將共形場論應用於更好地理解材料中的相變。
Cardy 在得知獲獎後“欣喜若狂”，他回憶起在一次會議上從兩位俄羅斯科學家那裡瞭解到了 Zamolodchikov 的工作。“西方几乎沒有人理解他們在說什麼，”Cardy 說。“但我確信我必須開始研究它。”
“Cardy 和 Zamolodchikov 確實是共形場論的巨人，”英國劍橋大學的物理學家 David Tong 說。“世界各地的物理學家都在研究截然不同的問題，但他們透過 Cardy、Zamolodchikov 等人的工作擁有共同的語言。”
紐約市哥倫比亞大學的 Simon Brendle 因其對微分幾何學的貢獻而獲得了數學突破獎——微分幾何學是對曲線、曲面和空間的研究。Brendle 的其他成就包括證明了關於“3 球體”的最小曲面的“勞森猜想”，“3 球體”是假想的四維球體的表面。
突破獎於 2012 年創立，由俄羅斯-以色列億萬富翁 Yuri Milner 和其他網際網路企業家贊助，包括 Meta 執行長馬克·扎克伯格。
本文經許可轉載，並於 2023 年 9 月 14 日首次發表。