有助新冠疫苗高速研发,mRNA研究再获国际顶尖科学大奖
2022-04-20
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本月初,盖尔德纳基金会公布了2022年加拿大盖尔德纳奖得主,以表彰生物医学及全球健康卫生方面的重要研究和发现。盖尔德纳奖也被称作医学领域的“诺奖风向标”。
其中,卡塔琳·卡里科和德鲁·魏斯曼在2021年因对mRNA疫苗的贡献获得国际顶尖科学奖项拉斯克临床医学奖后,再次获得盖尔德纳国际奖表彰。

“加拿大科学家一直是领导全球卫生研究和发现的佼佼者,为创建更具适应力的社会、国家和世界做出贡献。 祝贺今年的加拿大盖尔德纳奖获奖者,你们的工作展示了科学改善生活和解决人类重大挑战的力量。”
——加拿大卫生部长让-伊夫·杜克洛


“祝贺2022年盖尔德纳奖获奖者取得的杰出发现以及为医学做出的贡献!很高兴看到你们成为世界上最具创造力、最具成就的生物医学科学家,你们深入细胞层面的工作彻底改变了人们对人体、对如何长寿而健康的认知。” 
— —加拿大创新、科学与经济开发部长商鹏飞


2022年加拿大盖尔德纳国际奖
2022年加拿大盖尔德纳国际奖的五名获奖者都在生物医学方面取得了重大发现,做出了巨大贡献。

斯图尔特·奥尔金  
达纳法伯/波士顿儿童癌症和血液疾病中心和哈佛医学院的大卫·内森儿科特聘教授,霍华德·休斯医学研究所研究员
获奖原因:
因“发现了在人类发育过程中负责从胎儿到成人血红蛋白基因表达转换的分子机制,并将这一知识转化为治疗血红蛋白紊乱病——镰状细胞病和乙型地中海贫血的新疗法”而获奖。
获奖研究:
奥尔金在血红蛋白遗传疾病方面的开创性工作持续了40年,他揭示了血细胞如何发育和血液疾病如何产生的分子奥秘。
他最近的研究发现了在人类发育过程中,负责从胎儿(HbF)到成人(HbA)血红蛋白基因表达转换的分子机制。利用人类人口研究中的基因线索,奥尔金和他的同事确定了BCL11A蛋白在成人中作为HbF表达的关键沉默因子。认识到恢复HbF表达可以减轻镰状细胞病和乙型地中海贫血(影响HbA生产的遗传疾病)的疾病严重程度,他提出将下调BCL11A作为一种治疗方法。降低BCL11A的数量将重新激活HbF的表达,并有效替代这些疾病中的突变或缺陷HbA。
他的团队首次证明,下调BCL11A的表达可以治疗基因工程小鼠的镰状细胞病,这是治疗性转译的一个重要的原理证明。他和同事在BCL11A基因本身的一个调控元件中确定了一个独立的位点,如果在血液干细胞中通过CRISPR基因编辑删除该位点,将只在发育中的红细胞中削弱BCL11A的表达,并安全地重新激活HbF的表达。这项工作为在镰状细胞病和乙型地中海贫血患者中进行的非常有前景的临床试验奠定了基础,这些疾病在全世界影响着超过500万人。在这些基因治疗试验中,患者HbF的重新激活产生了变革性的结果:镰状细胞病患者无镰状危象和贫血,乙型地中海贫血患者无输血依赖。
研究影响:
我们有关血细胞发育过程中基因表达的控制的知识,大部分都源于奥尔金的开创性研究。他的发现为临床方法铺平了道路,而这种方法将彻底改变影响着全球500多万人的血红蛋白疾病(镰状细胞病和乙型地中海贫血)的治疗。目前正在进行的临床试验证实了重新激活HbF的治疗潜力。这些试验的结果将对全球患有血红蛋白疾病的患者产生重大影响,并将推动未来更廉价、更容易获取的治疗方法的开发,供全球应用。

约翰·迪克  
大学健康网络玛格丽特公主癌症中心的高级科学家,多伦多大学分子遗传学教授
获奖原因:
因“发现和描述白血病干细胞并启发急性髓系白血病的理解、诊断和治疗”而获奖。
获奖研究:
约翰·迪克首次在急性髓系白血病(AML)患者中发现白血病干细胞(LSC)。这一发现证实了患者体内的每个癌细胞处于不同水平,它们就像一个细胞金字塔,只有罕见的白血病细胞具有自我更新能力,而这就是白血病干细胞。这项发现关键在于迪克创造及开发的两个实验要素:基于LSC移植到免疫缺陷小鼠后产生人类白血病的能力来检测LSC的异种移植模型,以及将白血病细胞纯化分离出LSC和非LSC细胞群的方法。迪克通过将功能性LSC化验与遗传分析相结合,追踪了人类白血病从正常血液干细胞发展到前白血病干细胞的复杂进化路径,这些干细胞最终会在10年后产生LSC,导致AML。这项工作还表明,LSC可以导致后续的复发,而它在诊断前就会开始发育,且可以从常规治疗中生存下来。因此,LSC与白血病患者治疗失败和复发直接相关。LSC的特点反映在其基因表达上,可以预测治疗反应和生存情况。迪克开发出一种由17个基因组成的“干细胞评分”,医生可以用它来预测病人出现不良结果的风险度,有助于治疗指导。
研究影响:
迪克对LSC的发现改变了对癌症根本生物机理的理解,并刺激了对其他人类癌症的癌症干细胞(CSC)的探索,包括乳腺癌、脑肿瘤、结肠癌、胰腺癌、皮肤癌和肝癌。他的工作凸显了研究单个肿瘤克隆细胞特性的重要性,并且发现需要特别关注CSC,因为CSC是唯一能够长期繁殖的癌细胞。
迪克对CSC的重点研究揭示了CSC的一些特性,这些特性使其能够对抗治疗,导致疾病的复发。迪克的工作指出,进行治疗时,需要确保CSC被根除,并且需要针对CSC弱点的新疗法。前白血病干细胞在疾病出现多年前就已经存在,与复发直接相关的LSC诊断前也已经存在,这两项发现都为及早诊断前白血病和预防复发提供了机会。迪克的发现通过对LSC的针对性诊断,为改善白血病以及符合CSC模型的其他癌症的临床结果,提供了明确的方向。

皮耶特·卡利斯  
英属哥伦比亚大学生物化学与分子生物系教授

卡塔琳·卡里科  
拜恩泰科RNA蛋白替代疗法高级副总裁,塞格德大学教授,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院副教授

德鲁·魏斯曼  
罗伯茨家族疫苗研究教授,宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院RNA创新研究所、疫苗研究主任
获奖原因:
因“在新冠病毒mRNA(信使RNA)疫苗的基础技术——核苷修饰mRNA和脂质纳米粒(LNP)药物递送方面的开创性工作”而获奖。
获奖研究:
卡里科和魏斯曼发现了如何改造mRNA——一种携带制造蛋白质指令的分子,以便将其导入哺乳动物细胞后可以用来制造所需的蛋白质。他们通过对RNA进行修饰,使其能够抵抗快速降解,避免激活RNA传感器,从而克服了激发炎症和mRNA快速降解的问题。尽管有人对此持怀疑态度,但卡里科和魏斯曼看到了RNA疗法在疫苗和其他应用方面的潜力,研究数据也一直引领着他们前进。然而,这项研究仍然伴随着一个重大挑战,即如何让mRNA以免受降解的方式被引入体内,并能够进入细胞生产蛋白质。
过去50年,卡利斯一直在研究mRNA包裹机制。他是脂质化学和脂质纳米粒(LNP)研究的先驱。通过他的基础研究工作,LNP已经开发出许多不同的临床应用,例如向癌症组织提供抗癌药物,同时限制对正常组织产生的毒性。LNP被设计成在mRNA周围形成的保护泡,使其能够递送到靶细胞内部。LNP技术是mRNA疫苗发挥效力的关键。
新冠病毒出现后,世界各地的团队利用几十年来获得的关于mRNA和LNP的知识,开始研究疫苗。辉瑞/拜恩泰科和莫德纳的疫苗都是将经过修饰的mRNA分子通过LNP引入体内,刺激人类细胞产生刺突蛋白。LNP激活的免疫系统会识别编码的病毒蛋白,产生抗体和免疫记忆,使免疫系统能够攻击试图进入人体的病毒。
研究影响:
卡里科、魏斯曼和卡利斯教授的工作使快速获得高效、安全的新冠mRNA疫苗成为可能,而这种疫苗已经成为控制新冠大流行的重要途径。更重要的是,他们的重大发现还有可能彻底改变未来高效、安全的疫苗、治疗方法和基因疗法的递送方式。新冠病毒mRNA疫苗的成功,为针对流感或艾滋病毒等病毒威胁的类似疫苗指明了前进的道路。为预防由寨卡病毒、基孔肯雅热病毒和狂犬病感染引起的疾病而设计的mRNA疫苗,已经在进行临床测试实验。
由辉瑞/拜恩泰科和莫德纳开发的新冠 mRNA疫苗,建立在跨越30多年的成熟的科研基础上,这表明了基础研究、应用研究以及国际合作的重要性。


2022年约翰·德克斯加拿大盖尔德纳全球卫生奖
2022年加拿大约翰·德克斯全球卫生奖授予因在全球健康研究方面取得杰出成就而被公认的科学家。

佐勒菲卡尔·布塔  
全球儿童健康中心主任,病童医院资深科学家,多伦多大学儿科、营养科和公共卫生系教授,联合国东非阿迦汗大学妇女和儿童健康卓越中心和全球健康与发展研究所创始主任
获奖原因:
因“为弱势群体制定和评估儿童和孕产妇健康循证干预措施,特别关注生命早期1000天阶段”而获奖。
获奖研究:
布塔的工作侧重于改善边缘人口和农村人口中儿童和孕产妇的健康和营养,采用循证战略和干预措施,改善生命“头1000天”(从怀孕、分娩到婴儿出生后2岁)的情况。布塔在巴基斯坦、英国和加拿大的研究中心之间开展了一项特别的合作,开展了集群随机有效性试验(cRCT),以收集数据,用于制定和改进基于社区的孕产妇和新生儿护理、营养和幼儿发展的一揽子干预措施。
研究影响:
布塔的工作为多项国际准则提供了基础,影响了世卫组织有关持续性腹泻和营养不良的治疗的政策,他在巴基斯坦、南亚和亚撒哈拉地区,建立妇女卫生工作者(LHW)群体作为社区干预措施的基础成员。此外,他的工作为《柳叶刀》十个特殊营养干预模型提供了基础,该模型旨在为全球营养不良政策制定提供参考。在过去20年里,布塔在循证干预方面的工作帮助指导了改善新生儿健康和生存状况的全球行动计划。他严谨的调查方法也挑战了传统认知,展现了社区卫生工作者等重要干预途径的可能性和局限性。
布塔利用弱势群体可获得和负担得起的可持续干预措施,在资源匮乏地区开展了广泛工作。他通过系统的调查和分析,奠定了当前对农村、偏远和冲突影响地区孕产妇和儿童健康的认识的基础,并改善了世界上最弱势的妇女及儿童群体的生存状况和成果。


2022年加拿大盖尔德纳怀特曼奖
2022年加拿大盖尔德纳怀特曼奖授予因其整个职业生涯在医学和医学科学方面的杰出领导地位而获得认可的加拿大籍科学家。

黛博拉·库克  
麦克马斯特大学医学系及健康研究方法、证据和影响系杰出教授,加拿大卫生科学院院士,加拿大皇家学会院士,加拿大勋章得主,汉密尔顿圣约瑟夫医疗中心重症监护医生
获奖原因:
因“在加拿大开发和定义循证重症监护医学,为世界各地最佳监护实践提供参考的开创性研究”而获奖。
获奖研究:
库克是重症监护医学和健康研究方法学方面的权威,30年来致力于实践改善的临床研究的设计和开展,大大改善了医院重症患者的护理。她的多方法、多学科研究兴趣包括高级生命支持(ALS)、ICU获得性并发症的预防、研究伦理学和临终关怀。 
她通过国际通用的“三个愿望项目”(3WP),解决了患者接受通过技术结束生命时面临的复杂伦理挑战。这种独特的跨专业临终关怀模式,鼓励不同背景的临床医生在实践中通过尊重患者生命、缓解家人悲痛、体现人文主义关怀的角度来改善患者的临终体验。3WP有助于确定和满足临终病人的需求,挖掘并实现他们最后的有意义的愿望。事实证明,这在疫情大流行期间格外有用,因为家人很难探视住院病人(包括临终病人)。
库克是“加拿大重症护理试验小组”的创始成员。这是世界上第一个成功的重症护理研究合作组织,组织并倡导以患者为中心、由研究人员发起的研究,该小组在她的领导下蓬勃发展。
研究影响:
库克的研究帮助减轻了患者、家庭、医疗系统和社会因重病而付出的巨大人力和经济代价。她设计并进行了几项具有里程碑意义的国内和国际研究,研究内容是如何最有效地预防重大疾病的常见和经常致命的并发症,如血栓、肺部感染和胃肠道出血,为全世界临床应用的综述和指南提供了有力支撑。她致力于改善重症监护领域,降低了重症监护病房的发病率,挽救了患者生命,影响了全球的重症监护实践。她还倡导共情式临终关怀模式,影响了家庭、患者和监护者。
在她的职业生涯中,库克获得了许多全国及国际荣誉,表彰她对重症监护研究的杰出贡献。她的研究侧重于为需要先进生命支持的患者创造可衡量的健康、社会和经济效益。她的开创性研究改变了重症监护医学,并对全球患者体验、实践操作和政策制定产生了持久的影响。

关于盖尔德纳基金会
盖尔德纳基金会成立于1957年,由多伦多证券经纪人詹姆斯·盖尔德纳创立,每年授予为科学进步和人类健康做出重大贡献的科学家。自1959年首次颁发盖尔德纳奖以来,已有402名科学家获得该奖项,其中96名科学家继而获颁诺贝尔奖。
加拿大盖尔德纳奖通过基金会的推广项目,包括讲座和研究研讨会,在加拿大国内推动研究和创新文化浪潮。该项目会组织获奖者到访加拿大各地的大学,与教师、学员和高中生对话,以激励下一代研究人员。同时在加拿大各地举办一年一度的研究研讨会和公共讲座,通过盖尔德纳奖的号召力,为加拿大人接触领先的科学研究提供机会。

编译:刘璇
责编:小文
排版:杨周

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