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诺贝尔医学奖的预热:胰高血糖素样肽-1

已有 1772 次阅读 2023-9-9 11:03 |系统分类:海外观察

科学总是充满意外,意外的科学发现可能更具有价值,特别是应用价值。这导致某些发现成功获得学术界的认可。历史上,伟哥的研发导致NO的研究获得大奖,他汀药物的成功让研究胆固醇代谢的学者获得荣誉,青霉素和胰岛素的成功也存在很大偶然性。胰高血糖素样肽-1的成功,是因为这类药物能成功解决肥胖的问题,本来是用于治疗糖尿病的药物。

不过如果这一研究获得大奖,可能在如何分配方面存在一些问题。例如加拿大盖尔德纳国际奖就让当斯韦特兰娜·莫伊索夫非常失望,感到自己的贡献被忽视。

当斯韦特兰娜·莫伊索夫听到 2021 年春季的公告时,她吓了一跳。加拿大盖尔德纳国际奖是一项享有盛誉的生物医学研究奖,将授予三位科学家,以表彰他们支持近年来爆炸式流行的糖尿病和肥胖药物的工作。我真的很沮丧,洛克菲勒大学的化学家莫伊索夫回忆道。

盖尔德纳奖标志着4年来第三次三位科学家 - 马萨诸塞州总医院(MGH)的Joel Habener,多伦多大学的Daniel Drucker和哥本哈根大学的Jens Juul Holst - 1970年代和80年代开始的胰高血糖素样肽的工作而受到表彰。

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胰高血糖素样肽-1的成功导致对如何分配科学发现存在争议。这项研究本用于治疗糖尿病,却成功解决了肥胖问题。盖尔德纳国际奖将授予三位科学家以表彰他们支持这一药物的工作。其中,Habener、Drucker和Holst因在1970年代和80年代开始的胰高血糖素样肽的工作而受到表彰。GLP-1激动剂成为重磅炸弹,改变了糖尿病和肥胖症的治疗,被誉为安全且持续地导致显着体重减轻的药物,甚至可以避免与肥胖相关的心脏病。然而,莫伊索夫却被排除在关键专利之外,发表文章的频率也较低,她的职业生涯也与众不同。虽然她的早期关键论文促成了这一药物的发现,但她未能获得与该发现相关的荣誉和资金。


该研究将胰高血糖素样肽-1GLP-1)确定为肠道组织产生的一种激素,可触发胰腺中的胰岛素释放。模仿GLP-1的药物,称为GLP-1激动剂,后来成为重磅炸弹,赚取数十亿美元并改变了糖尿病和肥胖症的治疗。它们是第一个似乎安全且持续地导致显着体重减轻的药物,上个月据报道,它们可以避免与肥胖相关的心脏病。数以百万计的人接受了它们,人们对最终获得诺贝尔奖的猜测正在激荡。

但这种对科学发现的乐观叙述缺少了一个重要的部分:莫伊索夫本人。她也在1980年代在MGH工作,并发表了关于GLP-1的早期关键论文。后来,她成功地争取被添加到最初将她排除为共同发明人的关键专利中。

然而,莫伊索夫的职业生涯与这三个人的道路不同。她永远不会经营自己的实验室,也不会获得主要的、稳定的资金。她发表文章的频率要低得多。嫁给了一位明星免疫学家,她避免了一心一意地追求自己的研究,转而追求平衡,经常帮助年轻同事推进他们的工作,同时自己远离科学界的聚光灯。这些选择可能是有代价的。

“这三位先生和斯韦特兰娜之间有一条强硬的界限,因为他们的早期发现似乎有很多重叠,”印第安纳大学布卢明顿分校的肽化学家理查德·迪马奇说,他帮助开发了糖尿病药物。尽管她后来的声望“远不那么......为什么这与谁获得荣誉有任何关系?

莫伊索夫一直被朋友描述为“不是自我推销者”,现在在一些支持者的敦促下,正在努力修改记录。一位化学家朋友向《纽约时报》提交了更正请求,因为上个月一篇关于GLP-1研究的长篇文章没有提到莫伊索夫。她联系了《自然》杂志,抗议她在一月份的一篇文章中的遗漏,并表示该杂志将发表更正。在她对 2021 年一篇关于 GLP-1 的文章表示反对后,另一项更正出现在《细胞》杂志上,该文章使她边缘化。

Mojsov莫伊索夫的故事提出了关于科学事业的棘手问题,包括如何分配学分以及如何做出奖励决定。肥胖和糖尿病领域的一些人 - 包括那些因GLP-1而受到赞誉的人 - 对她几乎完全没有出现在叙述中表示不安。但很少有人站出来倡导她在那个故事中的地位。

“我认为这是一个诚信问题”,人们说出来,现年70岁出头的莫伊索夫说。 “我仍然不明白我是如何被排除在外的。

 Her work paved the way for blockbuster obesity drugs. Now, she’s fighting for recognition | Science | AAAS

莫伊索夫来到洛克菲勒于1972年在当时的南斯拉夫贝尔格莱德攻读研究生课程,在那里她获得了化学学士学位。她回忆起她在洛克菲勒宿舍的单人间,很豪华。“你眺望花园,它是绿色的,非常漂亮,”她说。

莫伊索夫被布鲁斯·梅里菲尔德(Bruce Merrifield)的实验室所吸引,布鲁斯·梅里菲尔德(Bruce Merrifield)是一位著名的化学家,后来因其合成称为肽的蛋白质片段的有效方法而获得诺贝尔奖。在梅里菲尔德的实验室里,她专注于胰高血糖素,胰高血糖素是一种由胰腺释放的激素,可以检查胰岛素。胰岛素会降低血糖,而胰高血糖素会提高血糖,科学家们认为抑制胰高血糖素可能有助于治疗2型糖尿病。测试这个想法需要稳定的胰高血糖素供应,而其他人则努力通过梅里菲尔德开创的方法合成它。“人们说这不可能做到,”化学家乔治·巴兰尼(George Barany)说,他也在梅里菲尔德实验室工作,现在在明尼苏达大学。“斯维特兰娜让它工作了。”

 

我仍然不明白我是如何被排除在外的。

· 斯韦特兰娜·莫伊索夫

 

Barany和莫伊索夫共用一间办公室,并建立了持续了50年的友谊。“她是如此善良、谦逊和好奇,”巴兰尼说。他说,在莫伊索夫写论文时,他帮助她学习英语,两人成为科学的“知己”。两人都喜欢歌剧和芭蕾舞,有时在表演中相遇。

在研究生期间,莫伊索夫还遇到了她的准丈夫,免疫学家米歇尔·努森茨威格(Michel Nussenzweig),然后沉浸在纽约大学医学院和洛克菲勒大学攻读博士学位。他会给她端茶杯来减轻论文写作的压力,莫伊索夫回忆道。作为他的训练场,她掌握了胰高血糖素的合成,并留在梅里菲尔德的实验室担任博士后,以完善她的技术。

1980年代初期,Nussenzweig获得了MGH的住院医师资格。莫伊索夫被招募加入那里的内分泌部门担任讲师。她还成为一个新设施的负责人,该设施将为该部门的科学家合成肽。莫伊索夫说,填写这些订单“并不是一项非常耗时的工作”,这让她能够进行自己的研究。她得到了一个实验室工作台,只能买得起一个技术人员,但莫伊索夫知道她想研究什么:一种叫做GLP-1的神秘肽。

关于它的最初细节来自一位冉冉升起的内分泌学家Habener的实验室。他和他的团队正在研究他们从波士顿港提取的琵琶鱼胰腺中的关键激素,包括胰高血糖素。他们冻结了鱼产生激素的胰岛细胞,以寻找内部未知的DNA,最终克隆出一种名为胰高血糖素原的基因。1982年,就在莫伊索夫到达MGH之前,他们报告说鱼基因编码了一种大的前体蛋白,身体将其切碎形成胰高血糖素。胰高血糖素原蛋白中还嵌入了一段类似于胰高血糖素的氨基酸,后来被称为GLP-1。随后对哺乳动物胰高血糖素原的氨基酸序列进行了研究,包括Chiron公司的Graeme Bell在仓鼠和人类中的工作,揭示了第二种胰高血糖素样肽GLP-2。

GLP-1的氨基酸序列也与胃抑制肽(GIP)共享一些特征,GIP是传说中的肠促胰岛素类别中唯一已知的成员。肠促胰岛素由肠道产生,刺激胰腺释放胰岛素——科学家认为这种功能可能使它们可用于研究甚至治疗2型糖尿病。但GIP令人失望。给糖尿病患者服用对他们的胰岛素水平几乎没有影响。“GIP完全破产了,”Habener说。

他和莫伊索夫都想知道GLP-1是否会有所不同。找出答案的一个步骤是辨别肽的活性形式在体内的哪个位置这是当从母体蛋白中裂解时,将变得具有生物活性的部分。在她的小办公室里,莫伊索夫仔细检查了构成哺乳动物GLP-37序列的1个氨基酸串。基于其与胰高血糖素的相似性以及生物活性胰高血糖素的产生方式,她假设较大的GLP-31肽中点7至37之间的1个氨基酸可能是肠促胰岛素。在一张印有胰高血糖素原氨基酸序列的纸上,莫伊索夫仍然保留着,她记下了GLP-1的功能部分。(多年后,她会在一篇论文中解释她的科学原理。“然后,”她说,“我去证明这一点。

 

她一开始就参与其中,开创性的工作。

· 乔尔·哈本纳

 

为了观察7-37片段是否存在于肠道中,正如你所期望的肠促胰岛素一样,莫伊索夫需要用抗体来寻找它。肽本身可能以微量出现,但抗体会更清楚地标记它的存在。

制造抗体是一项艰巨的任务。莫伊索夫首先大量取出GLP-1,将其储存在玻璃小瓶中。然后,她给兔子注射了不同片段的实验室肽,并等待了2个月,让抗体在他们的血液中增殖。她从颈部动脉收集血液,这一经历让她知道她多么不喜欢与实验动物一起工作。“我就回家洗个澡”,她说。然后,莫伊索夫分离了抗体,这是另一个艰苦的过程。

在两层楼下面,Habener和他的团队开始探索GLP-1的生物学。1984年,该实验室引进了一位新的博士后研究员德鲁克(Drucker),他着手确定哪些细胞类型可以产生肽。作为一名从未在实验室工作过的内分泌学家,德鲁克说他很快发现这个实验室几乎没有帮手。“你必须100%表现出主动性,否则你会挣扎。

莫伊索夫从未成为Habener实验室的一部分。但她说他知道她的工作,1984年夏天,在哈贝纳的建议下,德鲁克找到她,讨论合作事宜。莫伊索夫解释说,她已经产生了针对不同GLP-1的抗体,并开发了检测其存在的方法。她和Habener实验室的一些成员联手采用她的检测方法,跟踪各种大鼠组织中不同片段的GLP-1肽。莫伊索夫说,她基本上是独自工作,她在大鼠肠道中发现了GLP-7的37-1段,她假设这是活性形式。

1986年,莫伊索夫Habener发表了一篇联合论文,详细介绍了肠道中7-37的发现这篇论文现在被广泛认为是该领域的里程碑,将莫伊索夫排在第一位,Habener排在最后,这是资深作者的位置。

下一个问题是肠道中7-37形式的GLP-1是否具有生物活性 - 特别是它是否可以触发胰腺中的胰岛素释放。使用莫伊索夫合成的GLP-1,德鲁克领导了一项研究,表明GLP-1确实促进了大鼠胰岛细胞系中的胰岛素分泌。为了测试它在整个器官中的影响,Habener联系了一位朋友,内分泌学家Gordon Weir,他开发了一个大鼠胰腺模型 - 储存在一个Plexiglas盒中,含氧和体温,因此研究人员可以每分钟测量其胰岛素水平。

Weir向大鼠胰腺注射莫伊索夫合成的GLP-1时,胰岛素输出量上升。“我们一直在减少”肽的摄入,Weir说,他惊讶地发现,即使是很小的剂量也有效果。莫伊索夫测量了注入的GLP-1量,以确认肽与胰岛素反应一致。这两种荷尔蒙“完全平行上升,”她说。“这是一个美丽的实验。”

由此产生的论文于1987年发表在《临床研究杂志》上,只列出了三位科学家:莫伊索夫排名第一,Weir排名第二,Habener排名最后。这“可能是我与之相关的最重要的论文,”威尔说。

对于Habener来说,德鲁克的工作与大鼠胰腺研究相结合是“一个很好的双重打击”,证实了GLP-1是长期寻求的肠促胰岛素之一

现在80多岁的哈贝纳记得莫伊索夫是一位重要的合作者。“她一开始就参与了开创性的工作,”他说,“破译真正的活性GLP-1肽是什么。莫伊索夫快速准确地合成大批量肽的能力使我们在一些激烈的竞争中“占据了一席之地”。在哥本哈根,Holst和他的同事们也走上了同样的道路,几乎在同一时间发表了关于GLP-1的活性形式和胰岛素分泌能力的文章。

 

这是一个在科学中一遍又一遍的故事。

· 弗朗西斯·巴兰尼

 

MGH小组是第一个报告在人体中测试GLP-1的人。Habener与年轻的MGH糖尿病专家David Nathan合作,后者将肽注入健康人和糖尿病患者。当葡萄糖水平上升时,GLP-1会促使胰岛素释放 - 例如在进食后。内森将莫伊索夫和他自己视为“配角”,而哈贝纳是“第一个有灯泡的人”,他破译了GLP-1的重要性。

当内森的论文在1992年的《糖尿病护理》杂志上发表时,莫伊索夫已经回到了纽约市。她和努森茨威格在两年前搬家,当时他收到了洛克菲勒诱人的工作邀请。“是时候离开了”MGH,莫伊索夫说,她回忆起她对这个新篇章的兴奋。

在洛克菲勒,她加入了免疫学家和未来的诺贝尔奖获得者拉尔夫·斯坦曼的实验室,最初担任助理教授。莫伊索夫有一个蹒跚学步的孩子和一个婴儿,“这需要时间,”她说。“一个人必须与年幼的孩子平衡你即将开始的职业生涯。

她转向研究鱼类的GLP-1生物学,得到了美国国家科学基金会的资助,并与从事鱼类葡萄糖代谢的科学家合作。她还为实验室成员提供了肽生物学方面的帮助,发现与初级女科学家的指导和合作带来了特别的成就感。

“我是一名博士后,但她致力于我的工作,”Leonia Bozzacco说,她现在是Regeneron的免疫学家和传染病科学家。莫伊索夫帮助另一位实验室成员,现在名古屋市立大学的山崎小百合(Sayuri Yamazaki)练习她在洛克菲勒升职以及在日本和新加坡面试的演讲。

最终,莫伊索夫在斯坦曼的实验室找到了科学的归宿;她待了20多年,直到他于2011年去世。“我一直以为我会继续前进,但没有,”她说。

与此同时,关于GLP-1对人类影响的工作正在向前推进,其他研究人员处于领先地位。1990年代由Holst和现在波鸿鲁尔大学的内分泌学家Michael Nauck领导的研究发现,与GIP不同,GLP-1可以使糖尿病患者的血糖水平正常化。其他研究报告说,在大鼠中,GLP-1导致食欲不振,这是该肽可能针对肥胖的早期暗示。在制药公司,科学家们努力克服肽在被人体降解之前短暂的寿命,最终找到了更实用的药物。

莫伊索夫对她在MGH的基础GLP-1工作感到非常自豪,并想知道是否已经提交了专利申请。她说,她对哈贝纳的询问没有得到答复。(Habener不记得这封信了。1996年,她向一家生物技术公司的一名员工提到了她的好奇心,该员工告诉她,她的专利是在几年前授予的。

莫伊索夫很快在1992年发现了两项关于GLP-1的“片段”和“衍生物”的专利,这些专利具有促进胰岛素分泌的能力。第三项专利将于1997年授予。所有人都将Habener列为唯一的发明人。“我很震惊,”莫伊索夫说。她最终聘请了一家律师事务所来帮助她争取共同发明人的信用。

大多数专利从业者认为发明人身份是“专利中较为灰色的区域之一”,专利律师迈克尔·戴维斯(Michael Davis)说,他曾在精品律师事务所Klauber&Jackson协助莫伊索夫的案件数年。

法律要求对“要求保护的发明的概念”做出“并非微不足道”的贡献,而不是简单地进行实验。专利专家说,对哪些贡献符合这一门槛的分歧可能会引发发明人争吵。

MGH专利局的斗争持续了多年,在专利被授权给制药公司诺和诺德(Novo Nordisk)并且深入其GLP-1药物开发计划之后很久。最终,在2004年至2006年期间,MGH同意修改四项专利以包括莫伊索夫(第四项专利已于2005年仅颁发给Habener),美国专利商标局接受了发明人的这一变化。2006年,两位科学家获得了第五项专利。

莫伊索夫MGH同意授予她三分之一的药物特许权使用费,其余的由Habener获得。2010年,美国监管机构批准了第一种诺和诺德GLP-1激动剂药物,称为利拉鲁肽,并以品牌名称Victoza销售,用于治疗糖尿病。莫伊索夫说,特许权使用费流入 - 但一年多一点后,当第一项专利到期时,就停止了。她拒绝透露这笔奖金,但表示“对于一个学者来说,这仍然很好,没有抱怨。霍尔斯特和德鲁克说,他们从未从GLP-1激动剂药物中获得经济利益。

 

如果你已经建立了几十年的领域,那么获得信贷会更容易。您有更大的可见性。

· 丹尼尔·德鲁克

 

德鲁克有时在想,他是否也应该追求共同发明者的身份。“这是我的数据和Svetlana的数据”在专利中,他说。“我经常对自己说,'也许你犯了一个错误,德鲁克。尽管如此,感谢Habener帮助塑造了他的职业生涯,使他决定“对我来说并不重要”。

哈贝纳说他也有遗憾。“我认为谁被列入名单并不重要”,他说。“回想起来,如果所有这些人为专利做出贡献,那就更好了。他说,他记得当莫伊索夫第一次要求时,他同意将她包括在内,并告诉《科学》杂志,他不记得随后的多年专利战。

专利纠纷令人筋疲力尽,莫伊索夫现在说。有时,她的研究停滞不前。第一种药物问世后,她告诉自己,“我要把这一切抛在脑后。

但是关于GLP-1传奇的书不断打开。莫伊索夫继续在洛克菲勒工作,现在担任研究副教授;她没有监督实验室,而是与各种科学家合作。她看着GLP-1激动剂疾驰向前。新版本被批准用于糖尿病,并且对将它们用于肥胖的兴趣激增。然后在2017年,Habener,Drucker和Holst共同获得了由美国临床研究学会和哈灵顿发现研究所颁发的哈灵顿医学创新奖,“因为他们发现了肠促胰岛素激素并将这些发现转化为变革性疗法。2020 年获得了哈佛医学院的沃伦·阿尔珀特基金会奖,2021 年获得了盖尔德纳奖

“奖项是最重要的方式”,科学界给予荣誉,肥胖和糖尿病研究员、哈佛医学院前院长杰弗里·弗利尔(Jeffrey Flier)说。弗利尔是 2020 年阿尔珀特奖小组委员会的成员,并帮助德鲁克、哈贝纳和霍尔斯特获得提名。他回顾了文献,由于他对霍尔斯特不太熟悉,他花了几个小时与了解内分泌学家工作的人交谈。Flier不记得莫伊索夫的名字是否出现在讨论中。无论如何,他说他并不认为她是“发现者”,而是在Habener领导的小组中,作为MGH更大的GLP-1努力的一部分,对肽生物学贡献见解。

Flier和其他人指出,奖项委员会通常关注由机构和同事提名的科学家。如果没有在GLP-1研究中的突出职位和持久的声音,莫伊索夫可能处于劣势。德鲁克对此表示赞同。“从我的角度来看,斯韦特兰娜在这个领域做了非常重要的工作,没有人应该忽视这一点,”他说,并补充说他引用了她的论文,并在幻灯片上命名了她的名字,展示了“建立这个故事的社区”。与此同时,“如果你已经建立了几十年的领域,那么获得信贷会更容易。你有更大的知名度,“他说。

DiMarchi来说,这样的论点是可以理解的,但如果一个特定的发现受到称赞,那就无关紧要了。他说,这些专利是关键:它们表明,对于GLP-1,“只有两位发明家,那就是Joel Habener和Svetlana。

莫伊索夫是一个非常私密的人,直到最近才告诉人关于GLP-1的传奇故事 - 没有告诉她的老朋友Barany或她的前学员,现在的朋友Bozzacco。她拒绝代表她与她的丈夫,一个强大的科学人物接触。“我们有不同的职业,不同的身份,”她说。“我一直觉得,他试图在一个不属于他的领域做广告是完全不合适的。

Barany和他的兄弟,Weill Cornell Medicine的化学家Francis Barany现在支持莫伊索夫与洛克菲勒的一些同事一起发声。乔治·巴兰尼(George Barany)提交了关于她缺席上个月《纽约时报》文章的更正请求。“这是一个在科学中一遍又一遍的故事,”弗朗西斯·巴兰尼说。在莫伊索夫的案例中,“没有恶棍,”他补充说。“你不必说有人抢了功劳,”而是说她没有得到她应得的认可。

所有三位学者——哈贝纳、德鲁克和霍尔斯特——都证明了莫伊索夫的重要贡献。“我站在斯维特兰娜一边,我真的很同情,”哈贝纳说。“我希望我能做些什么。”

这些评论打破了莫伊索夫通常不慌不忙的外表。“他们当然会说我应该得到更多的认可,但随后他们会得到属于我的认可,”她说。“他们把它分配给自己。”

Bozzacco回忆说,多年来,莫伊索夫GLP-1激动剂药物有关的唯一线索是她桌子上的一支黄色笔,上面印着诺和诺德糖尿病药物的名称。因为那支笔,“我一直把斯维特兰娜和那种药联系在一起”,却不知道它背后的故事,她说。在某些方面,她对莫伊索夫对自己的关键角色基本上保持沉默并不感到惊讶。“我能听到她说'没关系,让我们继续前进',”她说。“她的态度总是务实的。但博扎科也明白莫伊索夫为什么要战斗。“如果其他人都得到了认可,为什么不是她?”




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