Thomas Cechs "The Catalyst" belyser RNA och dess superkrafter

KatalysatornThomas R. CechW.W. Norton & Co., $28,99

Gör inget misstag, RNA är huvudpersonen i nobelpristagaren och vetenskapsmannen Thomas Cechs nya bok.

Katalysatorn är dels en hyllning till den ofta förbisedda molekylen och dels en detaljerad historik över de forskare som studerat det. RNA har tydligt förtrollat Cech. Och efter att ha läst hans bok kan molekylen också förtrolla dig.

RNA ansågs en gång vara den "biokemiska bakgrundssångaren" till divan DNA, skriver Cech. Men den här molekylen, en i stort sett enkelsträngad kusin till DNA, verkar vara ganska underbar på egen hand. Den kan skära, den kan skarva, den kan utföra en häpnadsväckande rad genetiska gymnastikövningar som forskare kanske ännu inte fullt ut förstår. Cech, en biokemist vid University of Colorado Boulder, katalogiserar dessa förmågor i en informativ berättelse som ger läsarna en rundtur i de biokemiska grunderna.

Forskare som utnyttjar RNAs färdigheter har nu riktat molekylen mot några av medicinens mest akuta problem. Budbärar-RNA, eller mRNA, är till exempel hjälten i två allmänt använda COVID-19-vacciner och kan hjälpa forskare att snabbt skapa vacciner mot andra virus och till och med cancer. Dubbelsträngade bitar av molekylen, kallade små störande RNA, eller siRNA, kan bekämpa vissa sällsynta genetiska sjukdomar genom att stänga av produktionen av problematiska proteiner.

Men förutom RNAs superkrafter - och enligt Cech är de mycket - gör Katalysatorn ett starkt fall för värdet av grundforskning. Det här är forskning som tittar under naturens huva och försöker avslöja fundamentala sanningar som styr vår värld. Det är arbete som drivs av en forskares nyfikenhet, snarare än bundet till en specifik sjukdom. Och resultaten kan överträffa förväntningarna.

Det kan verka motstridigt. Om målet är att bota bröstcancer eller Alzheimers sjukdom, till exempel, varför ska forskarna då inte enbart fokusera på dessa sjukdomar? Cech argumenterar övertygande för att en sådan snäv syn på medicin innebär att forskarna kanske missar något viktigt.

Ta till exempel sicklecellsjukdomen. Förra året godkände den amerikanska livsmedels- och läkemedelsmyndigheten den första CRISPR/Cas9-genterapin för att behandla den genetiska sjukdomen. CRISPR/Cas9 är en slags molekylära saxar som förlitar sig på RNA för att göra riktade förändringar i genomet. Men den tekniken kom inte igång med forskning om blodsjukdomar. Forskare utvecklade CRISPR efter att ha undersökt en egenhet hos bakteriella genom.

Cechs eget RNA-genombrott kom från att studera en annan osannolik källa: damm. Han riktade in sig på Tetrahymena thermophila, en encellig organism med ett ovanligt genom. Varje Tetrahymena bär tusentals kopior av genen för ribosomalt RNA, en molekyl som bygger proteiner. Medan han studerade det RNA:t, upptäckte Cechs team något "vars existens överträdde det som ansågs vara en grundläggande regel i naturen". De hade upptäckt ribozymer, RNA:er som beter sig som enzymer.

Ända fram till dess hade forskare antagit att alla enzymer var proteiner. Ett RNA som kunde utföra samma katalytiska bedrifter gränsade till hädelse. Upptäckten var storslagen och gav Cech 1989 år Nobelpris i kemi, som han delade med molekylärbiologen Sidney Altman. Cech fångar upploppet väl och skickar tillbaka läsarna till ett ögonblick då de kan titta över axeln på laboratoriemedlemmarna när de utförde de historiska experimenten.

Men det outforskade värdet av oväntade upptäckter från osannolika källor verkar gå förlorade för finansiärerna, skriver Cech. National Institutes of Health, till exempel, har skurit ned på finansieringen för studier om den grundläggande biologin hos organismer som Tetrahymena till förmån för mer sjukdomsinriktad forskning.

Det kan vara ett monumentalt slag för medicinen. För, som Cech skriver, "RNA:s historia illustrerar att många av våra mest lovande nya mediciner och terapier har kommit ur forskning som endast drivits av vetenskaplig nyfikenhet."

Köp Katalysatorn från Bookshop.org. Science News är en affiliate till Bookshop.org och kommer att tjäna en provision på köp som görs via länkar i denna artikel.