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エリザベス・ヘレン・ブラックバーン（1948年11月26日生まれ）は、オーストラリア系アメリカ人のノーベル賞受賞者で、ソーク生物学研究所の元所長である。[ 2 ] 1984年、ブラックバーンはキャロル・W・グライダーと共に、テロメアを補充する酵素であるテロメラーゼを共同 発見した。この業績により、彼女は2009年のノーベル生理学・医学賞を受賞し、キャロル・W・グライダーとジャック・W・ショスタクと共に受賞し、オーストラリア人女性として初めてノーベル賞を受賞した。
彼女は医療倫理の分野でも活動しており、ブッシュ政権の大統領生命倫理諮問委員会から物議を醸す形で解任された。170人の科学者が彼女を支持する公開書簡に署名し、彼女の助言に対する政治的反対のために解任されたと主張した。[ 3 ]
エリザベス・ヘレン・ブラックバーンは、7人兄弟の2番目として、1948年11月26日にタスマニア州ホバートで生まれました。両親はともに家庭医でした。 [ 4 ] [ 5 ]彼女が4歳の時に家族はローンセストン市に引っ越し、彼女は16歳までブロードランド・ハウス・チャーチ・オブ・イングランド女子グラマー・スクール（後にローンセストン・チャーチ・グラマー・スクールと合併）に通いました。
家族がメルボルンに引っ越した後、彼女はユニバーシティ・ハイスクールに通い、最終的に年末の州全体の入学試験で非常に高い成績を収めた。[ 6 ]彼女はその後、メルボルン大学で生化学の分野で1970年に理学士号、1972年に理学修士号を取得した。ブラックバーンはその後、1975年にケンブリッジ大学ダーウィン・カレッジで博士号を取得した。[ 5 ]彼女はMRC分子生物学研究所でフレデリック・サンガーと共にRNAを使用してDNAの配列を決定する方法を開発し、バクテリオファージPhi X 174を研究した。[ 4 ] [ 7 ]
ブラックバーンはイェール大学での博士研究員時代に、原生動物テトラヒメナ・サーモフィラの研究を行っており、線状rDNAの末端にサイズが異なる繰り返しコドンがあることに気づいた。 [ 8 ]ブラックバーンは次に、染色体の末端にあるこのヘキサヌクレオチドがタンデムに繰り返されるTTAGGG配列を含み、染色体の末端が回文構造になっていることに気づいた。これらの特徴により、ブラックバーンと同僚は原生動物に関するさらなる研究を行うことができた。ブラックバーンと同僚のジャック・ショスタクは、テトラヒメナのテロメア反復末端を使用して、酵母の不安定な複製プラスミドが分解から保護されていることを示し、これらの配列がテロメアの特徴を持っていることを証明した。[ 8 ]この研究はまた、テトラヒメナのテロメア反復が種間で進化的に保存されていることも証明した。[ 8 ]この研究を通して、ブラックバーンと共同研究者らは、染色体の複製システムがテロメアの伸長に寄与する可能性は低く、これらのヘキサヌクレオチドが染色体に付加されるのは、特定の官能基を転移できる酵素の活性によるものである可能性が高いことに気づいた。[ 8 ]
転移酵素のような酵素の可能性が示唆されたことから、ブラックバーンと博士課程の学生キャロル・W・グライダーは、染色体を不完全なままにせず、染色体の末端を失わずに分裂できないようにテロメアの末端を埋めることができる逆転写酵素活性を持つ酵素を発見した。[ 9 ]この1985年の発見により、この酵素が実験室で精製され、転移酵素のような酵素がRNAとタンパク質の両方の成分を含んでいることが示された。[ 8 ]酵素のRNA部分は、不完全なテロメアにテロメア反復配列を追加するためのテンプレートとして機能し、タンパク質はこれらの反復配列を追加するための酵素機能を追加した。この画期的な発見により、この酵素に「テロメラーゼ」という用語が与えられ、当時科学者を悩ませていた末端複製プロセスが解決された。[ 9 ]
1984年当時、ブラックバーンはカリフォルニア大学サンフランシスコ校の生物学者であり、生物学と生理学の教授として、染色体の末端にある染色体を保護する構造であるテロメアの研究を行っていた。
テロメラーゼは、DNAの3'末端の突出部に塩基対を追加することで機能し、DNAポリメラーゼとRNAプライマーが相補鎖を完成させて二本鎖DNAを正常に合成できるまで鎖を伸長します。DNAポリメラーゼはリーディング鎖の方向にのみDNAを合成するため、テロメアが短縮されます。[ 10 ]ブラックバーンと共同研究者らは、研究を通じて、テロメアはテロメラーゼ酵素によって効果的に補充され、テロメア内部の遺伝情報の急速な喪失を防ぎ、細胞老化を防ぐことで細胞分裂を維持することを明らかにしました。[ 8 ]
2016年1月1日、ブラックバーンは自身の研究、テロメラーゼの発見、そして現在の研究についてインタビューを受けた。テロメラーゼ発見の瞬間を思い出すように求められた際、彼女は次のように述べた。[ 11 ]
キャロルがこの実験を終え、私たちは研究室に立っていたのですが、私はそこに立っていたのを覚えています。彼女はこれを持っていました。私たちはこれをゲルと呼んでいます。これはオートラジオグラムです。微量の放射能を使って、テロメラーゼ酵素反応で分離されたDNA産物の画像を現像したのです。私はそれを見て、「ああ！これはとても大きなものになるかもしれない。これはまさにそれだ」と思ったのを覚えています。そこにはパターンがあり、規則性がありました。ただのゴミではなく、何かがはっきりと見えてきたのです。今振り返ってみると、技術的にはあれこれあったのですが、パターンが輝いていて、「ああ！ここには何か本物がある」という感覚がありました。しかし、もちろん、優秀な科学者は非常に懐疑的になり、「よし、あらゆる方法でこれをテストして、どちらか一方を確実に突き止めよう」とすぐに言わなければなりません。それが真実であるならば、それが真実であることを確認しなければなりません。なぜなら、特に何かをうまく機能させたいと思っている場合、多くの誤った手がかりを得る可能性があるからです。[ 11 ]
1978年、ブラックバーンはカリフォルニア大学バークレー校の分子生物学科の教員に加わった。1990年、彼女はサンフランシスコ湾を渡ってカリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の微生物学・免疫学科に移り、1993年から1999年まで学科長を務め、UCSFのモリス・ヘルツスタイン生物学・生理学教授となった。ブラックバーンは2015年末にUCSFの名誉教授となった。[ 12 ] [ 13 ]
ブラックバーンはテロメア長検査を一般向けに提供する会社Telomere Healthを共同設立したが、後に同社との関係を断った。[ 14 ] [ 15 ]
2015年、ブラックバーンはカリフォルニア州ラホヤにあるソーク生物学研究所の新所長に就任することが発表された。ソーク研究所の理事長であるアーウィン・M・ジェイコブスは、ブラックバーンの所長就任について、「ブラックバーン博士は、その科学的業績、リーダーシップ、奉仕、そして誠実さにおいて、同僚からこれほどの賞賛と尊敬を集めている科学者はほとんどいない」と述べている。「科学者としての深い洞察力、リーダーとしてのビジョン、そして温かい人柄は、ソーク研究所が発見の旅を続ける上で非常に貴重なものとなるだろう」。2017年、彼女は翌年にソーク研究所を退職する計画を発表した。[ 16 ]
テロメアとテロメラーゼ酵素の理解に関する研究と貢献により、エリザベス・ブラックバーン、キャロル・グライダー、ジャック・ショスタクは2009年のノーベル生理学・医学賞を受賞しました。テロメラーゼによる染色体保護の効果と、それが細胞分裂に及ぼす影響に関する大規模な研究は、分子生物学の分野における革命的な触媒となりました。[ 17 ]例えば、この酵素を持たない細胞にテロメラーゼを加えると、それらの細胞の細胞老化の限界を回避できることが示されており、この酵素が細胞老化の減少と結びついています。[ 17 ]テロメラーゼの添加と、がん細胞におけるこの酵素の存在は、増殖中の細胞に免疫機構を提供することが示されており、転移酵素活性が細胞成長の増加と細胞シグナル伝達に対する感受性の低下と結びついています。テロメアは、膵臓がん、骨がん、前立腺がん、膀胱がん、肺がん、腎臓がん、頭頸部がんなど、特定のがんにおいて重要な役割を果たしていると考えられています。[ 18 ]この酵素の発見の重要性から、彼女はその後もカリフォルニア大学サンフランシスコ校で研究を続け、テロメアとテロメラーゼ活性が細胞老化に及ぼす影響を研究しています。[ 19 ]
ブラックバーン氏は2002年に大統領生命倫理評議会のメンバーに任命された。[ 20 ]彼女はブッシュ政権に反対し、ヒト胚細胞研究を支持した。彼女の評議会での任期は2004年2月27日にホワイトハウスの指示により終了した。 [ 21 ]ブラックバーン博士は、幹細胞研究に反対するブッシュ政権の立場に反対したために評議会から解任されたと考えている。[ 22 ]これを受けて、多くの科学者が彼女の解任に憤慨し、170人が大統領宛ての公開書簡に署名し、彼女の助言に対する政治的反対のために解雇されたと主張した。[ 23 ]
当時の科学者や倫理学者は、ブラックバーンの解任は「そのような諮問機関のバランスを要求する」1972年の連邦諮問委員会法に違反しているとまで主張した[ 22 ]。
「結局のところ、科学研究は真理の探求によって定義されるものだが、政治的目的のために操作されているという認識が広まっている」とブラックバーンは書いている。「諮問機関のメンバーの偏向や、報告書の遅延や歪曲を通じて、そのような操作が行われているという証拠がある」[ 24 ] [ 25 ]
ブラックバーンは、以前は遺伝学政策研究所として知られていた再生医療財団の科学諮問委員会に所属している。[ 26 ]
近年、ブラックバーンとその同僚は、ストレスがテロメラーゼとテロメアに及ぼす影響を調査しており[ 27 ]、特にマインドフルネス瞑想に重点を置いている[ 28 ] [ 29 ] 。彼女はまた、1995年の科学ドキュメンタリー「Death by Design/The Life and Times of Life and Times」に登場する数人の生物学者（そして2人のノーベル賞受賞者）の1人でもある。彼女はまた、Genepool Productionsによる2012年のエミー賞受賞科学ドキュメンタリー「Decoding Immortality」（別名「Immortal」）にも出演している[ 30 ] 。研究によると、慢性的な心理的ストレスは細胞レベルで老化を加速させる可能性がある。親密なパートナーによる暴力は、虐待を受けた女性と受けたことのない女性を比較すると、過去に虐待を受けた女性のテロメア長を短縮させ、虐待を受けた女性の全体的な健康状態の悪化や罹患率の上昇につながる可能性があることが判明している[ 31 ] 。
カリフォルニア大学サンフランシスコ校のブラックバーン氏は現在、酵母からヒト細胞まで、多くの生物のテロメアとテロメラーゼについて研究している。[ 19 ]研究室はテロメアの維持と、それが細胞の老化にどのように影響するかに焦点を当てている。多くの慢性疾患は、これらのテロメアの不適切な維持と関連しており、それによって細胞分裂、細胞周期、および成長障害に影響を与える。テロメア研究の最先端に位置するブラックバーン研究室は現在、テロメラーゼ酵素を変化させることによって、細胞内のテロメアの維持が制限されることの影響を調査している。[ 19 ]
ブラックバーンの最初の著書『テロメア効果：より若く、より健康に、より長く生きるための革新的なアプローチ』[ 32 ] （2017年）は、UCSF健康コミュニティセンターの老化、代謝、感情（AME）センターの健康心理学者エリッサ・S・エペル博士との共著である。 [ 33 ]ブラックバーンは、慢性ストレスの管理、運動、より良い食事、十分な睡眠、テロメア検査、注意とアドバイスなど、ライフスタイルを通じた老化の逆転とテロメアのケアについてコメントしている。[ 34 ]テロメアと補充酵素テロメラーゼを研究する中で、ブラックバーンは、細胞の老化という中心的な考えを中心に、これらの保護キャップが果たす重要な役割を発見した。この本は、不健康がテロメアとテロメラーゼ活性に及ぼす多くの影響に焦点を当てている。[ 35 ]テロメアは細胞分裂のたびに短くなるため、これらのキャップを補充することは長期的な細胞成長に不可欠です。ブラックバーンは研究とデータに基づいて、ストレスの多い生活を送っている人は体内のテロメラーゼ機能が低下し、細胞の分裂能力が低下することを説明しました。[ 35 ]テロメアが急激に短くなると、細胞は分裂できなくなり、分裂のたびに補充される組織が死滅することになり、人間の老化メカニズムが浮き彫りになります。ストレスの多い生活を送っている人のテロメラーゼ活性を高めるために、ブラックバーンは、1日15分程度の適度な運動を勧めています。これはテロメラーゼ活性を刺激し、テロメアを補充することが証明されています。[ 35 ]
ブラックバーン氏は、人生における不幸もテロメアの短縮に影響を与えると述べています。離婚したカップルを対象とした研究では、彼らのテロメアの長さは、健全な関係にあるカップルと比較して「著しく短い」ことが示されており、ブラックバーン氏は「明らかなストレス要因がある …私たちは非常に社会的な生き物だ」と述べています。[ 36 ]彼女は、日常生活におけるポジティブさが健康を増進すると示唆しています。運動量を増やし、ストレスや喫煙を減らし、バランスの取れた睡眠スケジュールを維持することで、テロメアの長さを維持でき、細胞の老化の減少につながるとブラックバーン氏は説明しています。[ 36 ]ブラックバーン氏はまた、テロメアを長くし、体を老化から守ると謳う臨床薬には注意するよう読者に伝えています。これらの薬やクリームには抗老化サプリメントとしての科学的根拠はなく、テロメアを維持し、テロメラーゼ活性を刺激する鍵は、健康的な生活を送ることにあると彼女は述べています。[ 36 ]
ブラックバーンはケンブリッジのMRC分子生物学研究所で働いていた時に、夫となるジョン・セダットと出会った。[ 37 ]セダットはイェール大学に職を得ており、ブラックバーンはそこで博士研究員として研究を続けることにした。[ 4 ] [ 5 ]「こうして愛が私を最も幸運で影響力のある選択へと導いたのです。それはイェール大学のジョー・ガルの研究室でした。」 二人はニューヘイブンに移り住み、その後すぐに結婚した。[ 5 ]
ブラックバーンは夫と共にラホヤとサンフランシスコを行き来しながら生活しており、1986年に生まれた息子がいる。 [ 5 ] [ 38 ]彼女は科学研究と政策の指導者および擁護者として活動している。[ 39 ]
ブラックバーンの受賞歴と栄誉は以下のとおりです。
ブラックバーンは選出された。
2007年、ブラックバーンはタイム誌の「世界を形作る100人」に選ばれた。[ 60 ]