15.10.2001 Нобелевская премия по медицине

Кто в минувшем году принёс человечеству наибольшую пользу? На первый взгляд, вопрос не только довольно бессмысленный, но и не допускающий однозначного ответа. Тем не менее, такой ответ – по крайне мере, формально, – человечество из года в год получает. И даёт его комитет, присуждающий самые престижные в мире награды – Нобелевские премии. В сегодняшнем и следующем выпусках радиожурнала мы расскажем об исследователях, удостоившихся этих наград в нынешнем году. Но начнём мы эту передачу с краткого экскурса в историю Нобелевских премий.

По свидетельству современников, близко знавших шведского промышленника и учёного, изобретателя динамита Альфреда Нобеля, он терзался угрызениями совести из-за того, что плоды его исследовательской работы использовались в военных целях. По-видимому, именно это в значительной мере и побудило его в завещании, составленном в итальянском городке Сан-Ремо 27-го ноября 1895-го года, за год до смерти, написать следующее:

«Весь мой капитал должен быть внесён моими душеприказчиками на надёжное хранение и образовать фонд, назначение которого – ежегодно награждать денежными призами тех лиц, которые в течение предшествующего года сумели принести наибольшую пользу человечеству. Призовой фонд должен делиться на пять равных частей, присуждаемых следующим образом: одна часть – лицу, которое совершит наиболее важное открытие или изобретение в области физики; вторая часть – лицу, которое добьётся наиболее важного усовершенствования или совершит открытие в области химии; третья часть – лицу, которое совершит наиболее важное открытие в области физиологии или медицины; четвёртая часть – лицу, которое создаст выдающееся произведение идеалистической направленности в области литературы; и, наконец, пятая часть – лицу, которое внесёт наибольший вклад в дело укрепления содружества наций, в ликвидацию или снижение напряжённости противостояния вооружённых сил, а также в организацию или проведение конгрессов миролюбивых сил.

Награды в области физики и химии должны присуждаться Шведской королевской академией наук; награды в области физиологии и медицины – Каролинским институтом в Стокгольме; награды в области литературы – Шведской королевской академией искусств; премия мира – комитетом из пяти членов, выбираемых норвежским парламентом. Присуждение наград не должно увязываться с принадлежностью лауреата к той или иной нации, равно как сумма вознаграждения не должна зависеть от подданства или гражданства лауреата».

Альфред Нобель скончался 10-го декабря 1896-го года. Организации, упомянутые им в завещании, далеко не сразу изъявили готовность принять на себя ответственность за выбор лауреатов. Многие весьма видные члены этих организаций указывали на неопределённость некоторых формулировок завещания и на вытекающие из этого трудности его реализации. Тем не менее, Нобелевский фонд был создан. Его статус, а также правила, регламентирующие деятельность институтов, присваивающих премии, были обнародованы летом 1900-го года.

Первые Нобелевские премии были присуждены 10-го декабря 1901-го года – в пятую годовщину со дня смерти их основателя. Таким образом, в нынешнем году Нобелевские премии вручаются в сотый раз. За это время к 5-ти премиям, указанным в завещании Нобеля, добавилась ещё одна: в 1968-м году Шведский национальный банк в ознаменование своего 300-летнего юбилея предложил учредить и вызвался финансировать премию имени Нобеля в области экономики. По сложившейся традиции, торжественные церемонии вручения Нобелевских премий проводятся 10-го декабря – в годовщину смерти Нобеля. Премию мира вручает в Осло король Норвегии, остальные премии – в Стокгольме король Швеции. По причинам, понятным не только лауреатам Нобелевской премии по экономике, призовой фонд с каждым годом растёт: если на заре ХХ века первым лауреатам досталось по 150 800 крон, то сегодня, сто лет спустя, к каждой из премий прилагается чек на 10 миллионов крон, то есть примерно на один миллион долларов.

Конечно, миллион долларов – сумма весьма внушительная: примерно столько зарабатывает профессор американского университета за 10 лет. Однако в мире есть и более крупные премии, если иметь в виду их денежное выражение, – например, премия Джона Тэмплтона за прогресс в области религии. Таким образом, широчайшая известность и высокий престиж именно Нобелевских премий в изрядной степени объясняется, видимо, давней традицией: что и говорить, сто лет – вызывающий уважение солидный возраст.

Впрочем, можно называть его и весьма преклонным, а кое-кто даже говорит о дряхлости, имея в виду, что некоторые принципы и положения, закреплённые в статусе премии на рубеже 19-го и 20-го веков, уже не соответствуют нынешним реалиям научно-исследовательской работы. Не случайно многие специалисты призывают внести в статус премии соответствующие коррективы. Наиболее часто критике подвергаются два положения: то, что премии всё ещё присуждаются в жёстко разграниченных областях – физике, химии и медицине, – и то, что в каждой из дисциплин премия не может быть присуждена более чем трём учёным. Между тем, выдающихся, а порой и сенсационных научных результатов сегодня добиваются не одиночки, а более или менее крупные исследовательские коллективы, и работают они, как правило, на стыке традиционных дисциплин или в нескольких дисциплинах сразу.

Кроме того, за истекшие десятилетия существенные изменения претерпело и само понятие «пользы для человечества». Кому как не изобретателю динамита было знать, что крупные научные достижения и даже великие открытия могут обернуться не благословением, а проклятием для цивилизации. Свойственные концу 19-го и началу 20-го веков идеализированные представления о научно-техническом прогрессе как безусловном благе и залоге всеобщего процветания уступили место горькому скептицизму: две мировые войны и большие успехи учёных на ниве разработки атомного, химического и биологического оружия заставляют сегодня многих относиться к достижениям исследователей с изрядным недоверием.

Наконец, немало нареканий вызывает и выбор лауреатов – вернее, тот факт, что премий зачастую удостаиваются учёные, давно ушедшие на покой, и награждаются они за работы, выполненные двадцать, тридцать, а то и сорок лет назад. Правда, тут уж статус Нобелевских премий ни при чём. Кристиана Нюсслайн-Фольхард, лауреат Нобелевской премии по медицине за 1995-й год, говорит:

- Многие открытия действительно были сделаны давно, но это свидетельствует лишь о том, что их выдающееся значение не сразу удалось осознать. Если премия присуждается очень старому человеку, значит, его долго недооценивали. Но не стоит обвинять во всех грехах Нобелевский комитет: оценить по достоинству новаторскую научную работу, распознать, какой в ней кроется потенциал и какие перспективы она открывает, – задача чрезвычайно сложная. Во всяком случае, членам Нобелевского комитета не позавидуешь.

Возможно, в будущем какие-то изменения в практике присуждения премий и произойдут. Пока же обратимся к лауреатам нынешнего – юбилейного для Нобелевских премий – года и, следуя хронологии, начнём с премии по медицине. 8-го октября Каролинский институт в Стокгольме объявил о том, что премия присуждается американцу Лилэнду Хартуэллу и двум англичанам – Тимоти Ханту и Полу Нёрсу – за выдающиеся достижения в изучении биологии клетки и, в частности, механизмов, регулирующих так называемый клеточный цикл.

Как и многие другие Нобелевские лауреаты, Хартуэлл в детстве не отличался особым прилежанием. В школе учился кое-как, зато любил разбирать и снова собирать радиоприёмники, коллекционировал насекомых и читал запоем всё, что попадалось в руки. Некоторое время помогал отцу, владевшему небольшой фирмой по производству неоновых вывесок, а затем «случайно», как он сам говорит, поступил в престижный Калифорнийский технологический институт. Так началась на редкость плодотворная научная карьера Лилэнда Хартуэлла.

Сегодня 62-летний учёный возглавляет Онкологический исследовательский центр Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон, – один из крупнейших в США научных центров этого профиля. В 1998-м году за фундаментальные исследования в области медицины Хартуэлл удостоился премии имени Альберта Ласкера, которая среди специалистов считается своего рода рекомендацией на Нобелевскую. Одну половину призовой суммы учёный пожертвовал местной школе, учителя которой занимаются с лежащими в Центре больными детьми, вторую половину – активистам, опекающим родственников пациентов. На службу директор Центра неизменно приезжает на велосипеде, нередко в сопровождении жены, работающей здесь же фотографом. У супругов трое взрослых детей. Хобби Хартуэлла – туризм и путешествия.

52-летний Пол Нёрс возглавляет Британский онкологический исследовательский фонд в Лондоне. Он женат, у него 2 дочери. С 1967-го по 1970-й годы Нёрс изучал биологию в Бирмингемском университете, тремя годами позже защитил диссертацию по специальности «биохимия и биология клетки» в университете Восточной Англии, затем работал в разных британских университетах, включая Оксфордский, а также в Швейцарии и Дании. Свою деятельность в Британском онкологическом фонде Нёрс начал в 1984-м году. Он является лауреатом ряда престижных наград, в том числе премии имени Альберта Ласкера. Этой премии, как теперь Нобелевской, Пол Нёрс удостоился вместе с Хартуэллом. В 1999-м году британская королева произвела учёного в рыцари. Хобби сэра Нёрса – астрономия и дельтапланеризм.

58-летний Тимоти Хант вот уже 11 лет возглавляет отделение биологии клетки в том же самом Британском онкологическом исследовательском фонде, которым руководит его коллега Нёрс. Хант с детства был домоседом, и почти все этапы его студенческой, а затем и научной биографии связаны с Великобританией – в частности, с Оксфордским и Кембриджским университетами. Лишь один, да и то не очень продолжительный период своей жизни учёный провёл в США, работая в Медицинском колледже имени Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке. Хант женат, у него взрослая дочь. Его хобби – вкусно готовить и совершать долгие пешие прогулки.

Итак, какие же работы этих учёным удостоились Нобелевской премии? Сам Лилэнд Хартуэлл так формулирует свои достижения и достижения своих коллег:

- Буквально вся биология основана на способности клеток к делению. И нам удалось обнаружить ключевые молекулы, управляющие всем этим процессом деления. Причём речь идёт о фундаментальном механизме, едином для всех живых организмов.

Все живые организмы состоят из клеток, которые размножаются путём деления. Тело взрослого человека, например, состоит примерно из ста триллионов клеток, произошедших от одной единственной оплодотворённой яйцеклетки. Тканевые клетки в организме постоянно делятся, заменяя собой отмирающие клетки. При этом каждая клетка проходит определённый жизненный цикл, состоящий из четырёх периодов, строго последовательно сменяющих друг друга.

Первый период (он называется пресинтетическим и имеет буквенное обозначение G1) характеризуется активным ростом и функционированием клетки. Во втором – синтетическом – периоде (он обозначается буквой S) происходит репликация ДНК и удвоение материала хромосом. В третьем – постсинтетическом – периоде, обозначаемом G2, клетка проверяет правильность репликации ДНК и готовится к делению, синтезируя специальный белок. В результате четвёртого, заключительного периода, называемого митозом и обозначаемого буквой М, редуплицированные хромосомы расходятся в дочерние клетки. Каждая из двух дочерних клеток получает идентичный набор хромосом и начинает свой собственный жизненный цикл.

Продолжительность клеточного цикла у большинства млекопитающих составляет от 10-ти до 30-ти часов и зависит от типа клеток, их возраста, гормонального баланса организма, количества ДНК в ядре, времени суток, температуры и ряда других факторов. Клетки, находящиеся в периоде G1, не обязательно проходят весь цикл – они могут перейти в период покоя G0, который длится недели, а иногда и месяцы. Лилэнд Хартуэлл приступил к изучению процесса деления клеток в конце 60-х годов. В качестве объекта исследования учёный избрал пекарские дрожжи. Ему удалось определить примерно сто генов, регулирующих этот процесс, и среди них выделить один, который даёт команду на запуск всего клеточного цикла. Этот ген учёный назвал «стартовым». Хартуэлл ввёл в науку также понятие «чекпойнт клеточного цикла» – такое название он дал обнаруженной им в клетке системе контроля за правильностью репликации ДНК, последовательностью и скоростью протекания отдельных периодов процесса деления.

Пол Нёрс и Тимоти Хант, вооружённые знаниями, добытыми Хартуэллом, продолжили исследования своего американского коллеги. Нёрс проводил свои эксперименты на других дрожжевых грибах, которые являются лишь отдалёнными родственниками пекарских дрожжей. В середине 70-х годов учёный открыл ряд новых факторов, управляющих клеточным циклом – в частности, ген cdc2, играющий ключевую роль в переходе от периода G2 к митозу. Этот ген аналогичен «стартовому» гену, найденному Хартуэллом в пекарских дрожжах и контролирующему переход от периода G1 к периоду S. Позднее Нёрс обнаружил аналогичные гены у других животных и у человека, доказав, что механизм клеточного цикла практически не претерпел изменений в процессе эволюции и что он носит универсальный характер. Хант, избравший объектом своих исследований морского ежа, впервые выделил особые белки – циклины, регулирующие активность управляющих клеточным циклом генов путём воздействия на особые ферменты – так называемые циклин-зависимые киназы.

Благодаря работам Хартуэлла, Нёрса и Ханта биологи теперь лучше понимают механизм регуляции клеточного цикла. Нобелевский комитет подчёркивает, что открытия лауреатов не только позволяют отличать здоровые клетки от больных, но и закладывают основы для разработки новых методов лечения рака. Сам Пол Нёрс по этому поводу говорит:

- Фармацевтические концерны уже проводят клинические испытания ряда препаратов, основанных на результатах наших исследований. Но ещё важнее – то, что мы теперь понимаем, какие нарушения клеточных механизмов приводят к возникновению рака. А это позволяет разрабатывать новые концепции терапии.

Лилэнд Хартуэлл связывает перспективы терапии онкологических заболеваний, прежде всего, с расшифровкой генома человека.

- Задача, которую я считаю для себя одной из самых важных, состоит в том, чтобы объединить усилия представителей разных научных дисциплин – и теоретиков, и практиков, и биологов, и врачей. А произойти это может лишь на базе генетических исследований.

Понятно, что присуждение Нобелевской премии – это законный повод для ликования. Но Хартуэлл признаётся, что его радость омрачена:

- Конечно, сейчас довольно трудно предаваться безудержному веселью – в дни, когда мир захлестнула волна терроризма, а в Афганистане идёт война.

Вот и всё на сегодня. О лауреатах Нобелевской премии по физике и химии мы расскажем в следующей передаче ровно через неделю.