Текст книги "Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет"

Физиология клетки и физиологическая химия

ГАНС АДОЛЬФ КРЕБС, Великобритания

(HANS ADOLF KREBS)

1900–1981

ФРИЦ АЛЬБЕРТ ЛИПМАН, США

(FRITZ ALBERT LIPMANN)

1899–1986

1910

1929

1931

1937

1943

1947 (а)

1953

1955

1964

1971

1974

1985

1991

1992

1994

1999

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытие цикла лимонной кислоты» (Кребс) и «за открытие коэнзима А и его значения для промежуточного обмена» (Липман).

СУТЬ ОТКРЫТИИ: за открытие цикла трикарбоновых кислот – важнейшей части процесса тканевого дыхания (Ганс Кребс); за установление ключевой роли коэнзима Л – вещества, исходного для цикла трикарбоновых кислот (Липман).

ПРЕДЫСТОРИЯ

К середине 1930-х годов было известно, что энергия, необходимая для поддержания жизни организма, для выполнения им полезной (механической) работы, строительства собственного тела и продолжения рода, получается, главным образом, путем утилизации глюкозы. При достаточном поступлении кислорода окисление глюкозы происходит до конечных продуктов – углекислого газа и воды.

Хилл и Мейергоф (оба – Нобелевская премия 1922 года) показали, что первый этап утилизации глюкозы – гликолиз — не требует присутствия кислорода (анаэробный процесс), зато он дает лишь небольшое количество энергии и приводит к накоплению в тканях тела молочной кислоты. Следующий этап (в результате которого молочная кислота и превращается в СО₂ и Н₂О) без кислорода невозможен (аэробный процесс).

Сент-Дьёрдьи (Нобелевская премия 1937 года) и другие показали, что существенным моментом процесса получения энергии в живом организме является превращение лимонной (шестиатомной) кислоты в щавелевоуксусную (четырехатомную) кислоту. Эти кислоты содержат по три карбоксильные группы, поэтому носят название трикарбоновых.

Открытие витаминов Эйкманом и Хопкинсом (оба – Нобелевская премия 1929 года) было осмыслено в конце 1920-х годов, когда стало известно, что витамины играют в организме роль коэнзимов, или коферментов (кофакторов ферментов), например, Теорелль (Нобелевская премия 1955 года) показал, что витамин В₂ соединяется со специфическим ферментом и активирует его.

Все эти чрезвычайно важные детали никак не удавалось свести в единую картину последовательно протекающих реакций, и законченного описания процесса высвобождения энергии в живой клетке не существовало.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ:

ГАНС КРЕБС

В 1937 году в Шеффилде, Англия, Ганс Кребс изучал промежуточные стадии метаболизма улеводов. Он обнаружил, что молочная и пировиноградная кислоты взаимно превращаются одна в другую. Пировиноградная кислота превращается в некое двууглеродное образование, которое, соединяясь с четырехуглеродным оксалоацетатом, образует шестиуглеродную лимонную кислоту, а та уже проходит через цепочку из восьми последовательных реакций, результатом которых и является образование энергии. В восьмой, последней, реакции снова образуется оксалоацетат, и он соединяется с новой молекулой того же (пока неизвестного) двууглеродного вещества с образованием лимонной кислоты. Таким образом, цикл замыкается, и каждый его оборот поглощает по одной молекуле двууглеродного вещества, давая «на выходе» энергию (в виде макроэргических связей в молекулах аденозинтрифосфата — АТФ).

Таким образом, Гансу Кребсу удалось свести многочисленные превращения родственных соединений в единый цикл лимонной кислоты, или цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Не хватало только идентифицировать столь важное для протекания этих реакций двухуглеродное вещество.

ЛИПМАН

Итак, ключевым моментом для начала реакций цикла Кребса («входом» в этот цикл) является наличие в организме некоего двухуглеродного вещества.

С 1932 года, работая в Копенгагене, Липман изучал процесс образования энергии в живых клетках и в частности эффект Пастера — подавление анаэробного гликолиза кислородом. Пытаясь понять природу этого эффекта, Липман исследовал окисление пирувата (соль пировиноградной кислоты). С помощью ферментов, полученных из бактерий, он установил, что пируват, присоединяя фосфат, превращается в ацетилфосфат. В течение нескольких лет Липман упорно утверждал, что ацетилфосфат и является ключевым веществом цикла трикарбоновых кислот (то есть, соединяясь с оксалоацетатом, образует лимонную кислоту). Большинство биохимиков считало, что это соединение не встраивается в цикл Кребса, и уже было готово отказаться от всей идеи в целом. Однако в 1945 году Липман объявил об открытии им и его коллегами коэнзима А. который, соединяясь с пируватом, образует ацетилкоэнзим А — вещество, несущее ту самую двууглеродную (ацетильную) группу, которая при присоединении к щавелевоуксусной кислоте (последнем веществе в цикле) образует лимонную кислоту (первое вещество в цикле). Нед о стававшая часть мозаики была найдена и точно легла на отведенное ей место, картина стала цельной и непротиворечивой.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

В начале пути Ганс Кребс был одинок, его идея не имела поддержки, будучи впервые представленной, она подверглась критике со стороны многих ученых. После открытия Липмана у идеи появилось множество сторонников, среди которых были и прежние ее критики.

Американцы Уэркман (Werkman) и Вуд (Wood), а также Очоа (Нобелевская премия 1959 года) и некоторые другие представили доказательства обратимости цикла Кребса. Де Дюв (Нобелевская премия 1974 года) среди других клеточных органелл описал митохондрии — «энергетические станции» клетки, в которых и протекают реакции цикла Кребса.

Цикл трикарбоновых кислот является главным источником энергии для живых организмов. Открытия Кребса и Липмана объясняют, как происходят одновременно два противоположно направленных процесса: катаболизм (от греч. katabole – сбрасывание вниз) – совокупность реакций расщепления, результатом которых является производство энергии, и анаболизм (от греч. anabole — подъем) – процессы синтеза, в которых энергия используется. Из хаоса отдельных реакций Гансу Кребсу удалось выделить основополагающий принцип внутриклеточного окисления. Ни одна из его главных идей не была позднее пересмотрена. Липман завершил строительство этого величественного здания в самом центре всех происходящих в организме биохимических процессов, он описал коэнзим А – ключевое вещество, «открывающее» цикл Кребса.

БИОГРАФИИ:

ГАНС КРЕБС

Кребс родился 25 августа 1900 года в Хильдесхайме, Германия, в семье Георга Кребса (Georg Krebs), хирурга-оториноларинголога и Альмы Давидсон (Alma Davidson), дочери банкира. Ганс получил образование в гимназии Андренаум в Хильденсхайме и с 1918 по 1923 годы изучал медицину в университетах Гёттингена, Фрейбурга и Берлина. После года работы в Третьей медицинской клинике Берлинского университета он в 1925 году получил степень доктора медицины в Гамбургском университете. Затем Ганс Кребс год изучал химию в Берлине. В 1926 году он был назначен ассистентом Варбурга (Нобелевская премия 1931 года) в Институте биологии кайзера Вильгельма в Берлине, где оставался до 1930 года.

В 1930 году Ганс Кребс вернулся к врачебной работе сначала в Муниципальной больнице в Альтоне у Л. Лихтвитца (L. Lichtwitz), а затем в клинике Фрейбургского университета у С. Й. Таннгаузера (S. J. Thannhauser). Во Фрейбурге Ганс Кребс сделал первое свое крупное отрытие – описал цикл превращений мочевины. Созданная концепция циклических процессов принесла ему мировую известность.

В июне 1933 года нацисты уволили Ганса Кребса со службы, и он принял приглашение Хопкинса (Нобелевская премия 1929 года) перейти в Школу биохимии Кембриджского университета, где он в 1934 году был назначен демонстратором по биохимии. В 1935 году Ганс Кребс стал лектором по фармакологии в университете Шеффилда ив 1938 году лектором отделения биохимии, недавно образованного в этом университете. В 1936 году Ганс Кребс был приглашен в Еврейский университет в Реховоте, Палестина, но, взвесив возможности для исследовательской работы, Кребс отказался от этого предложения.

В 1945 году он получил звание профессора и возглавил отдел медицинских исследований. В 1954 году Ганс Кребс был назначен профессором биохимии в Оксфордском университете, после чего его отдел исследований клеточного метаболизма также был переведен в Оксфорд.

В 1958 Ганс Кребс был удостоен рыцарского звания.

В 1938 году Ганс Кребс женился на Маргарет Сисили Филдхаус (Margaret Cicely Fieldhouse) из Йоркшира. У них было двое сыновей и дочь.

Сэр Ганс умер в Оксфорде 22 ноября 1981 года в возрасте 81 года.

ЛИПМАН

Липман родился 12 июня 1899 года в Кёнигсберге, Германия (ныне – Калининград, Россия). Он был сыном адвоката Леопольда Липмана (Leopold Lipmann) и Гертруды Лачмански (Gertrude Lachmanski). Интерес к медицине возник у него под влиянием дяди, который был педиатором. В 1917 году Фриц начал изучать медицину в университете Кёнигсберга, где на него произвел сильное впечатление курс химии Клингера (Klinger). В конце Первой мировой войны Липман вынужден был прервать обучение, чтобы прослужить несколько месяцев в армии. Позже он продолжил обучение в университетах Берлина и Мюнхена и в 1922 году получил медицинскую степень за диссертацию по коллоидной химии.

Позднее в Берлине Липман прослушал дополнительный курс биохимии, а в 1923 году учился еще на кафедре фармакологии Амстердамского университете у Эрнста Лакера (Ernst Laqueur). В 1924 году в Берлине он получил степень доктора медицины.

Чувствуя потребность в дальнейшем изучении химии, Липман вернулся в Кёнигсберг. В 1926 году он стал ассистентом в лаборатории Мейергофа (Нобелевская премия 1922 года) в Институте кайзера Вильгельма в Берлине, где подготовил диссертацию. Степень доктора философии он получил в 1927 году, после чего перешел вместе с Мейергофом в Гейдельберг, где проводил исследования биохимических реакций в мышце. Здесь он познакомился с Отто Ганом (Otto Hahn, 1879–1968) (Нобелевская премия по химии за 1944 года), Варбургом (Нобелевская премия 1931 года) и Гансом Кребсом.

В 1930 году Липман возвратился к Институт кайзера Вильгельма, чтобы стать ассистентом в лаборатории Альберта Фишера (Albert Fischer), научившего его работать с культурой фибробластов, что давало большие преимущества в исследовании биохимических процессов. Фишер тогда готовился переехать в новый институт в Копенгагене и пригласил Липмана с собой. Перед переездом Липман работал два года в лаборатории Ф. А. Т. Левина (Ph. A. Th. Levene) в Рокфеллеровском институте в Нью-Йорке. Когда в 1932 году он приехал в Копенгаген в Биологический институт Карлсбергского фонда, то заинтересовался метаболизмом фибробластов, что побудило его исследовать эффект Пастера.

В 1939 году нацисты захватили Данию, и Липману пришлось снова ехать в Америку. В том же году он стал сотрудником кафедры биохимии Корнелльской медицинской школы в Нью-Йорке и в 1941 году присоединился к коллективу Массачусетской общей больницы в Бостоне, сначала как сотрудник хирургического отделения, а затем как глава собственной группы в биохимической научно-исследовательской лаборатории больницы. В 1941 году Липман высказал идею о том, что главным переносчиком энергии в организме является аденозинтрифосфат (АТФ).

В 1949 году он стал профессором биологической химии в Медицинской школе Гарвардского университета в Бостоне, в 1957 году был назначен профессором Рокфеллеровского института в Нью-Йорке.

Научные результаты приобретали у Липмана яркую эмоциональную окраску, в одной весьма серьезной статье он писал, что открытие сделало его совершенно счастливым.

В 1931 году Липман женился на американке Элфриде М. Холл (Elfreda М. Hall). У них был сын.

Липман умер в Поускипси, Нью-Йорк, США 24 июля 1986 года в возрасте 87 лет.

ЛИТЕРАТУРА

Работы Кребса:

Превращение энергии в живых системах. М., 1959 (с Г. Л. Корнбергом);

Активность ферментов и клеточная структура / Горизонты биохимии. М., 1964. С. 218–224;

Становление ученого//Природа. 1969. №.3. С. 53–59;

Основы кристаллохимии неорганических соединений. М., 1971;

Metabolism of acetoacetic acid in animal tissues // Nature. 1944. V. 154. N. 3902. P. 209–210 (with L. V. Eggleston);

Tricarboxylic acid cycle//Harvey Lectures. 1950. V. 44. P. 165–199;

The Metabolic Roles of Citrate. London, 1968;

Essays in Cell Metabolism. New York, 1970.

О нем:

Nobel Prize for Medicine and Physiology for 1953. Prof. H. A. Krebs, F. R. S.; Dr. Fritz Lippmann //Nature. 1953. V. 172. N. 4384. P. 837–838;

Evans E. A. Jr., Burton K.; Kaplan N. O. The 1953 Nobel Prize award // Science. 1953. V. 118. N. 3076. P. 711–713;

Nobel Prize shared. Research on the chemistry of living body cells wins high award for two German-bom biochemists now working in England and the United States // Sci. News Lett. 1953. V. 64.N. 18.P.275;

Current Biography Yearbook. New York, 1954. P. 384–385;

Reminiscences and Reflections. New York, 1982;

Biographical Memoirs of the Fellows of the Royal Society. V. 30. London, 1984. P. 349;

Kornberg H. The Dictionary of the National Biography. 1981–1985. Oxford, 1990. P. 229–230.

Работы Липмана:

Fermentation ofphosphogluconic acid//Nature. 1936. V. 138. N. 3492. P. 588–589;

A colored intermediate on reduction of vitamin B_x // Nature. 1937. V. 140. N. 3550. P. 849;

Coupling between pyruvic acid dehydrogenation and adenylic acid phosphorylation // Nature. 1939. V. 143. N. 3616. P.281

Biosynthetic mechanisms // Harvey Lectures. 1950. V. 44. P. 99–123.

О нем:

Nobel Prize for Medicine and Physiology for 1953. Prof. H. A. Krebs, F. R. S.; Dr. Fritz Lippmann //Nature. 1953. V. 172. N. 4384. P. 837–838;

Evans E. A. Jr, Burton К; Kaplan N. O. The 1953 Nobel Prize award // Science. 1953. V. 118. N. 3076. P. 711–713;

Nobel Prize shared. Research on the chemistry of living body cells wins high award for two Germanbom biochemists now working in England and the United States // Sci. News Lett. 1953. V. 64.N. 18.P.275;

Current Biography Yearbook. New York, 1954. P. 413–414;

Wanderings of a Biochemist. New York, 1971.

Медицина

ДЖОН ФРЭНКЛИН ЭНДЕРС, США

(JOHN FRANKLIN ENDERS)

1897–1985

ТОМАС ХАКЛ УЭЛЛЕР, США

(THOMAS HUCKLE WELLER)

1915

ФРЕДЕРИК ЧАПМЕН РОББИНС, США

(FREDERICK CHAPMAN ROBBINS)

1916

1902

1903

1907

1912

1926

1927

1928

1934

1939

1945

1948

1949 (б)

1952

1954

1966 (б)

1976

1979

1988

1990

1997

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за открытие способности вируса полиомиелита расти в культурах различных тканей».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за создание методики культивирования вируса полиомиелита, позволившей понять механизм развития этого заболевания и создать вакцины для его предупреждения.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Благодаря работам Луи Пастера (Louis Pasteur, 1822–1895) в 1880-е годы распространилось представление о микробах как возбудителях инфекционных болезней.

Борьба с бактериальными инфекциями в целом была успешной. Хотя и не полностью уничтоженные, чума, холера, тифы, дифтерия и сепсис уже представляли собой меньшую угрозу, чем прежде. Удалось взять под контроль и туберкулез. Продолжительность жизни с 1870-х к 1950-м годам в развитых странах возросла до 75 лет для мужчин и 80 – для женщин, а смертность от некоторых бактериальных инфекций снизилась более чем на 90 %.

Одна из важнейших причин этих побед состояла в том, что ученые получили в свои руки столь мощное оружие как методики искусственного выращивания болезнетворных бактерий вне человеческого организма. Принципы культивирования бактерий были разработаны еще в 1870-е годы Кохом (Нобелевская премия 1905 года). Благодаря этому методу бактериологи смогли выделять в чистом виде возбудителя каждого инфекционного заболевания и основательно изучать его природу. Техника выращивания бактерий позволяла проследить пути переноса болезни, определить ее переносчиков и получить другие важные сведения. Микробиологи могли создавать более чистые и эффективные вакцины и лечебные сыворотки. Наконец, без выращивания бактерий на питательных средах позднее стало бы невозможным открытие таких чудо-лекарств как пенициллин «1945», стрептомицин «1952» или сульфаниламиды.

Первый из известных вирусов – вирус табачной мозаики — был открыт в 1892 году Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864–1920), а термин вирус (лат. virus — яд) был предложен в 1899 году голландцем Мартином Вилемом Бейеринком (Martin Willem Beyerinck, 1851–1931).

В противостоянии с вирусным заболеванием ситуация сразу же складывалась хуже, чем в деле борьбы с бактериальными инфекциями. Правда, с помощью прививок удалось взять под контроль такой бич человечества как натуральная оспа, но это было сделано с помощью вакцины, которую выработала сама Природа. Пастер создал вакцину против бешенства. Желтая лихорадка была остановлена уничтожением комаров, а позднее и применением вакцины Тейлера (Нобелевская премия 1951 года). Во всех остальных случаях, однако, врачи и биологи терпели неудачу. Общее количество заболеваний вирусными инфекциями росло. Особенно тяжелое положение складывалось с вирусным гепатитом, распространению которого способствовала Вторая мировая война.

Еще хуже была ситуация с полиомиелитом. Практически неизвестный в начале XX века, к его середине полиомиелит в развитых странах стал причиной почти 1/5 всех смертей от острых инфекций, а многие из числа выживших становились инвалидами. Чаще болели дети. К чему приводит эта болезнь олицетворял собой Франклин Делано Рузвельт (он и его жена Элеонора создали фонд для финансирования работ по изучению полиомиелита). Требовались новые подходы и прежде всего – способ выращивания вирусов вне человеческого организма.

Вначале вирусологи прибегали к экспериментам на животных, надеясь, что искусственное заражение тестовым материалом приведет к типичному заболеванию. Вместо того, чтобы изучать сам вирус, исследователь должен был наблюдать реакции животного на инфекцию и стараться понять свойства и природу вирусов. Этот непрямой метод был трудоемким, длительным и дорогим, а его результаты плохо поддавались интерпретации. Тем более он был почти бесполезен в периоды эпидемий. Кроме того, многие вирусы специфичны для человека и не размножаются в организме лабораторных животных. (В этом смысле наиболее подходящий объект – обезьяны, но использование их делает исследования непомерно дорогими).

Выращивать in vitro клетки, взятые из организма животного, исследователи начали уже в первом десятилетии XX века, во многом благодаря работам Карреля (Нобелевская премия 1910 года). Такие клетки имеют много общего с бактериями – свободноживущими одноклеточными организмами. Поэтому при выращивании в искусственной питательной среде клеток животных и человека применяют примерно те же принципы, что и при выращивании бактерий. Главным препятствием на этом пути было почти неизбежное загрязнение культуры бактериями, которые, быстро размножаясь, разрушали ткань. В первые годы века умение вырастить незараженную микробами ткань воспринималось как тайный обряд, мистерия, доступная лишь посвященным.

Выращивание вирусов в бесклеточной питательной среде невозможно. Вирус представляет собою комплекс из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белка, поэтому он не может воспроизводить себя сам, поглощая и перерабатывая питательные вещества, как это делают бактерии и другие микробы. (В связи с этим даже нет единого мнения о том, считать ли вирусы существом или веществом.) Для своего размножения вирус должен проникнуть в живую клеку, и, внедрившись в ее генетический аппарат, заставить клетку синтезировать новые вирусные частицы.

В деталях этот механизм был описан в конце 1940-х – начале 1950-х годов, но уже в начале XX века ученые понимали, что культуры тканей могут дать им подходящий инструмент для исследования вирусов. Преодолев значительные технические препятствия, Паркер (Parker) и Р. Н. Най (R. N. Nye) в 1925 году доказали, что вирусы могут размножаться в культурах тканей. Затем, в 1928 году супруги Мейтланд (Maitland) в Манчестере разработали относительно простую методику, благодаря применению которой клетки могли сохранять свою жизнеспособность в течение короткого времени, но рост их был незначительным. (Позднее методика Мейтландов была применена Тейлером – Нобелевская премия 1951 года – для создания вакцины против вируса желтой лихорадки.) Однако эта методика не была равноценна методам культивирования бактерий и не могла быть использована для выделения вируса из организма человека.

В 1930-е годы было принято культивировать вирусы следующим образом: в питательную среду помещали ткань или отдельные клетки, и каждые 3–4 дня переносили их в другую пробирку, содержавшую свежий запас солей, сыворотку крови и другие компоненты. Часто в среду добавляли экстракт ткани зародыша, например, амниотического мешка. (Позднее Коэн и Леви-Монтальчини выявили содержащиеся в зародышевой ткани пептидные факторы роста, за что в 1986 году были удостоены Нобелевской премии).

Альберт Брюс Сейбин (Albert Bruce Sabin) и Л. Олицкий (L. Olitzki) в 1936 году пытались вырастить вирус полиомиелита в культурах Мейтландов – тканях эмбрионов кур, мышей, обезьян и человека. Успешным был только опыт с культурой эмбриональных мозговых тканей человека – лишь в них вирус сохранял свою активность. Это дало основание считать вирус полиомиелита строго нейротропным агентом, то есть способным размножаться исключительно в нервных клетках. Среди всех тканей организма нервная ткань – наиболее специализированная, наиболее «требовательная» и, следовательно, наиболее трудная для культивирования. Замены для мозговой ткани человека найдено не было. Надежду на создание практического метода культивирования вируса полиомиелита пришлось отложить.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

В 1937 году Эндерс, сотрудник кафедры бактериологии и иммунологии Медицинской школы Гарвардского университета, перешел от изучения бактерий к работе с вирусами герпеса Herpes simplex. В эти же годы Г. О. Гай (G. О. Gey) и Бэнг (Bang) рассматривали культивацию вируса венерической лимфогранулемы (lymphogranuloma venereum) в качестве идеальной модели для изучения взаимодействия вируса и клетки-хозяина. Одним из участников этой исследовательской группы был Уэллер, студент 4-го курса Медицинской школы Гарварда. Война прервала эти работы, но в 1946 году Эндерсу предложили организовать лабораторию по исследованию инфекционных заболеваний в детской больнице Бостона. Уэллер также участвовал в создании лаборатории, а вскоре к ним присоединился и вернувшийся с войны Роббинс.

Эндерс был убежден, что культуры Мейтландов были лишь неудачными эрзацами, не отвечающими запросам требовательных вирусов, и поэтому он вернулся к более сложной методике Карреля. Первые эксперименты в новой лаборатории были поставлены в 1947 году. Их целью было выяснение влияния вирусов на ткани организма-хозяина, а в качестве первого объекта исследования был выбран вирус эпидемического паротита (свинки). За ним последовали возбудители коровьей оспы и гриппа. Так сотрудники лаборатории накапливали нужный опыт.

Наконец, пришло время экспериментов с вирусом полиомиелита. Ранее другие исследователи решали эту проблему с весьма посредственными результатами. Эндерс, Уэллер и Роббинс усомнились в строгом нейротропизме этого вируса и решили повторить эксперименты Сейбина и Олицкого, используя клетки других тканей. Ко всеобщему удивлению первая же попытка привела к успеху. Вирус рос не только в ткани мозга, но также и в клетках кожи, скелетных мышц и кишки человеческого эмбриона. Более того, размножение вируса сопровождалось появлением типичных изменений в клеточной структуре, приводящих к полной деструкции и легко узнаваемым под микроскопом. Кроме того, была получена иммунная сыворотка, специфически тормозящая размножение вируса. Впоследствии, Эндерс, Уэллер и Роббинс обнаружили, что ткани, иссекаемые в ходе хирургических операций на детях и взрослых, могут быть с успехом использованы для выращивания вируса. Для этого подходили все ткани, кроме хрящевой и костной.

Далее им удалось выделить вирус непосредственно из тканевых культур, и это было, возможно, наиболее важным для практического применения их открытия: вирусологи, наконец, получили инструмент исследований, аналогичный тому, каким давно владели бактериологи.

В 1949 году бостонская группа опубликовала статью, скромную по объему и формулировкам, но сенсационную по содержанию. Эндерс, Уэллер и Роббинс сообщили об успешном выращивании in vitro вируса полиомиелита в культуре человеческих клеток. В истории исследования вирусов начиналась новая эпоха.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Информация о том, что вирус полиомиелита может размножаться не только в нервных клетках, быстро привела к раскрытию природы заболевания. Заражение происходит через рот, вирус внедряется в клетки кишки и размножается там, затем кровью переносится в ствол головного мозга и в спинной мозг, поражая нейроны, регулирующие работу скелетных мышц. Наступает паралич. Стала очевидной необходимость создания вакцины против полиомиелита.

Джонас Эдвард Солк (Jonas Edward Salk), американец родом из Белостока, получив значительные средства от созданного супругами Рузвельт фонда содействия изучению полиомиелита, ослабил вирус, воздействуя на него формалином, и 12 апреля 1955 года, в день 10-й годовщины смерти Ф. Д. Рузвельта, объявил о создании вакцины против этой страшной болезни. Началась вакцинация, но в результате ошибки лаборанта в прививочный материал попали неослабленные вирусы полиомиелита, и это привело к заболеванию в Нью-Йорке нескольких десятков детей. После выяснения причин трагедии вакцинация была продолжена, и вакцина Солка получила широкое распространение в США.

Иным путем пошел другой выходец из России Сейбин – с помощью многочисленных пассажей (пересевов из одной среды в другую) он получил ослабленные штаммы вируса, то есть вызывающие ответную реакцию иммунной системы человека и в то же время неспособные вызвать заболевание. Независимо от него то же сделали Хилари Копровски (Hilary Koprowski) и Геральд Р. Кокс (Herald R. Сох).

По сравнению с вакциной Солка вакцина Сейбина обладала несколькими существенными преимуществами: она предназначалась к введению через рот (например в виде драже), давала более стойкий иммунитет и защищала сразу от нескольких вариантов вируса полиомиелита. Поскольку в производство вакцины Солка в США уже были вложены огромные деньги, Сейбин отправился популяризировать свой метод в Россию, где встретил полное понимание у Михаила Петровича Чумакова в Москве и Анатолия Александровича Смородинцева (1901–1986) в Ленинграде, которые быстро наладили и производство вакцины, и массовую вакцинацию. Уже в 1959 году они доложили на конференции в Вашингтоне, что в СССР вакцинировано более 4 млн. детей и подростков.

Открытие Эндерса, Уэллера и Роббинса всколыхнуло замершую было активность вирусологических лабораторий по всему миру. Техника культивирования тканей быстро заняла первое место среди стандартных методик медицинского исследования различных вирусов. Ее использовали как диагностический инструмент клиницисты и эпидемиологи, в производстве вакцин и для чисто теоретических целей. Использование культур тканей человека позволило исследовать многие проблемы вирусов, ранее неразрешимые из-за отсутствия подходящих лабораторных животных.

Обработка тканевых культур антибиотиками позволила подавить в них рост бактерий, что привело к открытию множества новых вирусов. Сами Эндерс, Уэллер и Роббинс открыли ранее неизвестную группу вирусов. Уэллер добился успеха в культивировании вирусов, вызывающих ветряную оспу и опоясывающий лишай, а Эндерс – вируса кори, прежде совершенно недоступного для изучения.

Современная вирусология немыслима без метода развитию вирусов в тканевых культурах, созданием которого мы в столь значительной степени обязаны Эндерсу, Уэллеру и Роббинсу.

БИОГРАФИИ:

ЭНДЕРС

Эндерс родился 10 февраля 1897 года в Западном Хартфорде, Коннектикут, США в семье Джона Острома Эндерса (John Ostrom Enders), банкира, и Гарриет Гоулден Уитмор (Harriet Goulden Whitmore).

Эндерс получил образование в школе Ноа Вебстер и школе Св. Павла в Конкорде, Нью-Гемпшир. Закончив школу в 1915 году, он поступил в Йельский университет, но в 1917 году оставил занятия, чтобы в 1918 году стать пилотом в американских ВВС. После войны он возвратился в Йельский университет и получил степень бакалавра, сначала honoris causa (1919), а затем и обычную (1920).

Он занялся продажей недвижимости в Хартфорде, но это занятие было ему не по душе, и он поступил в Гарвардский университет. В течение четырех лет он изучал английскую литературу, германские и кельтские языки, собираясь стать преподавателем английского языка, но эта карьера его также не прельстила. Эндерс давно интересовался биологией, и этот интерес повторно пробудился в нем в связи с его дружбой со студентами-медиками в Гарварде, так что в итоге он решил подготовить диссертацию по бактериологии и иммунологии.

В 1930 году Эндерс получил степень доктора философии в Гарварде за диссертацию, в который представил доказательство того, что бактериальная анафилаксия и аллергия туберкулинового типа – явления различные.

С 1930 по 1946 годы Эндерс оставался в Гарварде как преподаватель. В течение этого периода он исследовал факторы, определяющие бактериальную вирулентность и резистентность целого организма. В сотрудничестве с Уордом (Ward), Шаффером (Shaffer), By (Wu) и другими он обнаружил подавляющее действие полисахаридов, специфичных для оболочки пневмококка, на процесс фагоцитоза. Эта работа привела к обнаружению новой формы полисахаридов и доказала, что комплемент играет роль катализатора в опсонизации бактерий специфическим антителом.

В 1938 году Эндерс начал изучение некоторых из вирусов млекопитающих и предпринял в 1941 году в сотрудничестве с Кейном (Капе), Левенсом (Levens) и У. Стоксом (W. Stokes) изучение вируса свинки. Результатом работы явилось создание серологических тестов для диагностики этой болезни и кожной пробы для определения чувствительности к этой болезни.

В 1946 году Эндерсу предложили создать лабораторию для исследования инфекционных болезней в Детском медицинском центре в Бостоне. В этой лаборатории было сделано много выдающихся работ по вирусным болезням человека.

В 1927 году Эндерс женился на Саре Френсис Беннетт (Sarah Frances Bennett) из Бруклина. Она умерла в 1943 году, и в 1951 году Эндерс снова женился на Кэролин Кин (Carolyn Keane). У них был сын, дочь и пасынок.

Эндерс умер в Уотерфорде, Коннектикут, 8 сентября 1985 года в возрасте 88 лет.

УЭЛЛЕР

Уэллер родился 15 июня 1915 года в Анн Арборе, Мичиган, в семье Карла Вернона Уэллера (Carl Vernon Weller) и Эльзы Хакл (Elsie Huckle). Он получил образование в средних школах и в Мичиганском университете, где его отец работал на кафедре патологии медицинского факультета. Томас поступил в этот университет в 1932 году и в 1936 году получил диплом и степень бакалавра. Он рано заинтересовался естествознанием, и особенно медицинской зоологией. После выпуска Уэллер работал в течение двух лет в Мичиганском университете биологом у Л. Дж. Томаса (L. J. Thomas) и В. В. Корта (W. W. Cort), изучая паразитов рыб. За эту работу в 1937 году он получил степень магистра.