Архив   Авторы  
Часть Нобелевской премии Ральфа Стайнмана (на экране) получит его семья. Остальное разделят между собой Брюс Бойтлер и Жюль Хофман

Испытано на себе
Общество и наукаМедицина

Что общего у мухи дрозофилы и человека? Ответ на этот вопрос удостоен «Нобеля»





 

Брюс Бойтлер, профессор генетики и иммунологии исследовательского института в Сан-Диего, США, проснулся среди ночи и стал просматривать список новых сообщений на экране мобильного телефона. Увидев тему одного из них, «Нобелевская премия», он тут же стряхнул остатки сна. Это было электронное письмо от одного из членов Нобелевского комитета. Одновременно на другом конце света, в далекой Швеции, объявили имена лауреатов премии по медицине и биологии. Бойтлер признается: когда он узнал из письма, что вместе с Жюлем Хофманом, возглавляющим исследовательскую лабораторию во французском Страсбурге и профессором Рокфеллеровского университета в США Ральфом Стайнманом будет награжден за изучение механизмов иммунитета, его сердце дрогнуло.

Впрочем, решение Нобелевского комитета не было таким уж неожиданным. Все три лауреата заслужили репутацию блестящих ученых. Их открытия давно вошли в практику. «Трудно назвать другую область, в которой путь от фундаментального открытия до применения был бы таким коротким», — говорит заместитель директора по научной работе НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи Борис Народицкий. «В последние пять лет я, услышав о том, что объявлены лауреаты Нобелевской премии, каждый раз спешил к компьютеру, надеясь увидеть его имя», — говорит о Ральфе Стайнмане профессор иммунологии Питтсбургского университета Оливер Финн. На этот раз фамилия Стайнмана оказалась в списке лауреатов, но вскоре радость за коллегу была омрачена печальным известием. Ральф Стайнман скончался от рака поджелудочной железы накануне, и Нобелевский комитет не знал об этом. По словам Йорана Ханссона, секретаря комитета Каролинского института, присуждающего премию в области медицины и биологии, данная ситуация уникальна, поскольку награжденный скончался буквально за несколько часов до принятия решения. Поскольку самая престижная в научном мире премия присуждается только ныне живущим ученым, многие предсказывали коллизию с отменой награды. Однако жюри решило придерживаться духа, а не буквы установленных правил и не стало менять решение. Положенную половину от полутора миллионов долларов премии получат наследники Стайнмана.

Однако еще важнее другие ценности — научные открытия в области механизмов иммунитета. Ими сполна воспользуется все человечество, ведь они уже привели к созданию новых генно-инженерных вакцин против инфекционных заболеваний и, по признанию членов комитета, в перспективе могут стать основой для создания лекарств от рака, ревматоидного артрита, рассеянного склероза и других заболеваний, которые сейчас являются неизлечимыми.

Суть открытия в том, что ученым удалось найти неизвестные до этого средства иммунного ответа. Когда говорят об иммунной системе, то чаще всего имеют в виду адаптивный иммунитет — в ответ на попадающие в организм патогены вырабатываются специфические к каждому из них антитела. Таким образом организм «запоминает» микробы и учится с ними бороться. Однако нынешние нобелевские лауреаты выяснили, что существует другая, более древняя система, позволяющая организму быстро отражать вторжение любого патогена, даже совершенно незнакомого. «Сейчас мы знаем, что некоторые такие вещи уходят в далекие времена и существовали еще в Кембрийский период», — говорит Брюс Бойтлер. Эти механизмы проявляют удивительное сходство у млекопитающих и любимого объекта генетиков — фруктовой мушки дрозофилы. С нее-то, собственно, все и началось.

В 1995 году несколько генетиков получили Нобелевскую премию за открытие генов, ответственных за развитие эмбриона. Любой зародыш имеет сферическую форму и симметричен. Однако после того, как пройдет несколько стадий деления, его развитие становится асимметричным. В конце концов у зародыша дрозофилы крылья будут сверху, конечности снизу, обязательно появятся голова и то, что можно назвать хвостовой частью. В обиходе генетиков появилось словечко Toll, которое стало названием такого гена и соответствующего протеина. Рассказывают, что оно происходит от немецкого восклицания Das ist ja toll! — «Вот это да!». Когда генетики увидели мушек-дрозофил с мутацией этого гена, то оказалось, что насекомые имеют весьма странный вид.

Однако по-настоящему ученым пришлось удивиться позже, когда группа генетиков под руководством Жюля Хофмана обнаружила у дрозофил белки, поразительно схожие с Toll, но выполнявшие совсем иные функции. Оказалось, что они способны стоять на страже организма, предупреждая иммунную систему о наличии инфекции и запуская каскад иммунных реакций. Исследователи назвали их Toll-like receptors, то есть рецепторы, очень похожие на Toll. Хоффман с коллегами доказали их огромную роль в противостоянии грибковым инфекциям — мушки с мутацией гена, кодирующего толл-лайк рецепторы, быстро погибали, хотя обычно эти инфекции не являются для них смертельными. Так ученые выяснили, что эволюция использовала древние гены в разных целях — и для контроля развития организма, и для иммунного ответа.

Но, пожалуй, самое удивительное было впереди. Пару лет спустя Брюс Бойтлер обнаружил те же самые функции белка Toll у млекопитающих. Оказалось, что мыши с мутацией гена, кодирующего толл-лайк рецептор, погибали от септического шока точно так же, как мухи-дрозофилы от грибковой инфекции. Изумленный, Бойтлер позвонил Хофману, опубликовавшему в то время изображение своего эксперимента на обложке журнала Cell. «Я увидел прямые параллели и был поражен», — говорит Бойтлер. После того как некоторое время спустя наш соотечественник Руслан Меджитов проследил роль толл-лайк рецепторов в организме человека, тысячи лабораторий в мире досконально исследовали открытое учеными мощное защитное оружие иммунной системы. В отличие от средств адаптивного иммунитета оно очень экономно и имеет ограниченное количество рецепторов, сходных по структуре с белком Toll, когда-то найденным у дрозофилы. Однако эти бойцы иммунитета поистине универсальны и способны реагировать на множество классов молекул бактерий, вирусов и вообще на «посторонних» в организме. «Например, в нашем организме не встречается настоящая двусторонняя РНК, — говорит Борис Народицкий. — А вот для вирусов двойная спираль РНК совсем не редкость. Реагируя на нее, толл-лайк рецепторы запускают работу врожденного иммунитета».

Впрочем, как ни сложна иммунная система, все ее средства способны работать слаженно — как музыканты в хорошем оркестре. Ральф Cтайнман, которому премия была присуждена за открытие дендритных клеток, сумел доказать, что у иммунитета существует особый «дирижер». Это специальные клетки-часовые, которые постоянно заняты поиском чужеродных вторжений в организм. Обычно они расположены там, где вероятнее всего инвазии, — на коже, слизистых покровах, и ждут своего часа, чтобы начать действовать. Обнаружив «чужих», дендритные клетки начинают бить в барабан — подают сигнал Т-лимфоцитам, которые в свою очередь предупреждают другие иммунные клетки о готовности к отражению атаки. Более того, дендритные клетки могут забирать белки у патогенов и предъявлять их адаптивной иммунной системе для опознания. Это то самое звено, которое соединяет адаптивную систему и более древнюю систему иммунитета, существовавшую еще у далекого общего предка насекомых и млекопитающих.

Сложилось так, что Ральфу Стайнману в своей работе не пришлось ограничиться теоретическими выкладками. Ученому было ясно, что «дирижеры» иммунной системы могут сработать не только в борьбе с инфекциями, но и в лечении аутоиммунных заболеваний и опухолей. На основе дендритных клеток он создал вакцины от нескольких видов рака, которые сейчас проходят клинические испытания. Однако главным испытуемым в борьбе с онкозаболеванием стал он сам. Экспертам предстоят еще долгие споры о том, насколько экспериментальное лечение смогло продлить ему жизнь, ведь контрольной группы не было и не могло существовать — он был единственным участником исследования.

«Роль иммунотерапии в онкологии до сих пор не очень велика, и доказательств ее эффективности пока мало», — говорит директор НИИ канцерогенеза ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН Борис Копнин. Однако факт остается фактом. Ральф Стайнман сумел прожить четыре с половиной года при том, что шансы продлить жизнь хотя бы на год для этого вида рака составляют не больше 5 процентов. «Когда он заболел, то понял, что должен использовать открытые им клетки», — говорит Сара Шлезингер, клинический директор лаборатории, которой руководил Стайнман. По ее словам, ученый прошел от восьми до десяти курсов лечения, одобренного федеральными властями. В этом ему изо всех сил помогали коллеги. Десятки ученых со всех концов мира, знавших об этой ситуации, засыпали Стайнмана идеями, предлагали методы, успешно опробованные ими для других видов рака. Стайнман анализировал их результаты и отбирал то, что казалось перспективным, для себя. Сейчас Рокфеллеровский университет заявил, что изобретенное ученым лечение действительно продлило ему жизнь. Трудно сказать, так это или нет — отчаянная попытка была далека от настоящего клинического эксперимента. Важно другое: за неделю до смерти он продолжал работать у себя в лаборатории. И даже если не сумел совершить чудо, то свое предназначение ученого исполнил: ставить вопросы и изо всех сил стремиться найти ответы. До самого конца…

Добавить в:  Memori  |  BobrDobr  |  Mister Wong  |  MoeMesto  |  Del.Icio.Us  |  Google Bookmarks  |  News2.ru  |  NewsLand.ru

Политика и экономика

Что почем
Те, которые...

Общество и наука

Телеграф
Культурно выражаясь
Междометия
Спецпроект

Дело

Бизнес-климат
Загранштучки

Автомобили

Новости
Честно говоря

Искусство и культура

Спорт

Парадокс

Анекдоты читателей

Анекдоты читателей
Популярное в рубрике
Яндекс цитирования NOMOBILE.RU Семь Дней НТВ+ НТВ НТВ-Кино City-FM

Copyright © Журнал "Итоги"
Эл. почта: itogi@7days.ru

Редакция не имеет возможности вступать в переписку, а также рецензировать и возвращать не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. При перепечатке материалов и использовании их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, а также в Интернете, ссылка на "Итоги" обязательна.

Согласно ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ сайт ITOGI.RU относится к категории информационной продукции для детей, достигших возраста шестнадцати лет.

Партнер Рамблера