Нобелевские премии. Ученые и открытия
Шрифт:
В вирусологии положение оказалось более сложным, так как вирусы не могут жить самостоятельно. Лишь в 40-е годы нашего века были созданы эффективные методы их размножения, что заложило основы молодой науки — вирусологии.
Начало этой науке было положено опытами Алексиса Карреля и Росса Гренвилла Гаррисона по культивированию клеток в питательной среде. Оба ученых быстро поняли, что тканевые культуры для вирусов являются такой же питательной средой, как агаровый гель с бульоном для бактерий. Первые успешные опыты по выращиванию вирусов были осуществлены в 1925 г. Вскоре указанный метод был использован для борьбы с опасными возбудителями болезней. В 1949 г. группа исследователей из Бостона опубликовала небольшую статью, в которой описывался метод культивирования вируса полиомиелита. Джон Эндерс из детской клиники
Еще в 1936 г. Альберт Брюс Сабин и Петр Костюшко Олицкий пытались выращивать вирус полиомиелита, однако их опыты не принесли успеха. Утвердилось мнение, что после поражения вирусом нервной ткани его можно выращивать только на такой культуре, а нервные клетки очень трудно поддаются культивированию «ин витро».
Упомянутые исследователи из Бостона через 12 лет решили проверить эти данные, применяя значительно более совершенную методику. В их распоряжении были новые антибиотики, которые убивают бактерии, но сохраняют клетки ткани. В экспериментах были использованы культуры из эмбриональных клеток человека. К великой радости ученых, полиовирус размножался в самых различных тканях. Пораженные клетки были ясно различимы под микроскопом, и это дало возможность создать тесты, удобные для диагностики.
Открытие Эндерса, Роббинса и Уэллера произошло в момент, когда детский паралич (полиомиелит) стал серьезной проблемой, приобретя характер эпидемии. С помощью тканевых культур исследователи получили вакцины, позволившие осуществить эффективную профилактику заболевания. Исследование велось двумя методами: путем последовательного переноса вирусов из одной культуры в другую, что ослабляло их патогенность, либо поиском подходящего штамма, который иммунизировали, не вызывая болезни. В первом случае А. Сабином была получена вакцина, использовавшаяся в Советском Союзе, Хилари Копровским — в Польше и Геральдом Коксом — в Латинской Америке. Во втором случае Джонас Солк получил вакцину, которая нашла применение в США и странах Западной Европы.
После проведения массовой вакцинации детский паралич ушел в область воспоминаний. Но еще в 1954 г., когда развернулась борьба с полиомиелитом, Каролинский институт присудил Нобелевскую премию по физиологии и медицине Д. Эндерсу, Ф. Роббинсу и Т. Уэллеру за разработку методов культивирования вирусов полиомиелита.
Серьезную проблему для современной медицины представляет вирусный гепатит. Это заболевание иногда начинается после переливания крови. Долгое время ученые не могли установить, кто из доноров является носителем потенциальной опасности. Лишь в 1963 г. Барух Бламберг получил результаты, которые пролили свет на данный вопрос. Специалист по медицинской генетике, Бламберг изучал полиморфизм белков в сыворотке крови человека. В 1963 г. он обнаружил необычный белок в крови больных гемофилией, которым многократно делали переливание крови. Этот белок иммунно связывался только с белками из крови австралийских аборигенов, и поэтому ученый назвал его австралийским антигеном.
В ходе дальнейших исследований Бламберг доказал, что этот антиген обнаруживается у большинства больных так называемым гепатитом В. Так была разработана первая иммунологическая схема вирусного гепатита, что стимулировало проведение широких исследований в этой области. Были разработаны методы лабораторного контроля доноров, что значительно уменьшило число случаев заболевания гепатитом после переливания крови. Создана была вакцина и для профилактики гепатита В. Ранее неуловимый вирус стал объектом исследования вирусологов, иммунологов и эпидемиологов, которые применяли для его изучения новые высокочувствительные, специфические методы.
Раскрыв тайну гепатита, ученые получили возможность начать атаку на гепатит А и гепатит С. Открытие профессора Пенсильванского университета Баруха Бламберга явилось первым шагом в широкомасштабных исследованиях, позволивших спасти здоровье тысячам людей. В 1976 г. Бламберг был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за исследования вирусного гепатита. Вместе с ним был награжден Даниел Карлтон Гайдузек из Неврологического центра Национального института здравоохранения США, создавший теорию медленных
В 1956 г. служащий австралийской администрации обнаружил странную болезнь среди членов племени форе, населяющего северо-восточное плато острова Новая Гвинея. Местные жители называли эту болезнь «куру» (что означает «смеющаяся смерть») из-за периодически наступающего у больных бесконтрольного смеха. За какой-нибудь год здоровые люди превращались в развалины и погибали. В том же году в этот район отправилась научная экспедиция с целью раскрыть тайну болезни, несущей смерть. Ее руководителем был Д.К. Гайдузек, работавший тогда, в Институте медицинских исследований в Мельбурне, — официально врач,а в действительности этнограф, вирусолог, эпидемиолог, антрополог — словом, человек энциклопедических знаний и интересов.
Ученые быстро установили, что болезнь встречается только среди взрослых и отсутствует у детей из этого племени, которые жили далеко, в школе-интернате. Значит, Загадка скрывалась где-то в пределах тысячи квадратных километров территории, занимаемой племенем форе. Было тщательно исследовано свыше 400 факторов окружающей среды, но, к сожалению, безрезультатно. Параллельно этнографы изучали быт племени. Завоевав доверие местных жителей, они были посвящены в их самые тайные обычаи и ритуалы. Оказалось, например, что обряд погребения сопровождается съедением мозга умерших, в том числе и умерших от «смеющейся смерти». Это открытие давало уже проблеск надежды. Доктор Гайдузек тотчас же поставил опыты на лабораторных животных: экстракт мозговой ткани умерших от куру людей был введен шимпанзе. После длительного ожидания (в течение полутора лет) ученые обнаружили симптомы болезни.
«Смеющаяся смерть» оказалась «медленной вирусной инфекцией». Под этим названием объединен ряд заболеваний, описанных исландским микробиологом Б. Сигурдсоном в 1954 г., которые имеют исключительно длительный инкубационный период. После того как причина болезни была раскрыта, доктор Гайдузек сумел убедить людей племени форе отказаться от рокового ритуала. Таким образом, «смеющаяся смерть» канула в Лету.
Эти открытия дали мощный толчок изучению ряда других болезней хронического характера, наблюдаемых у животных и человека, относительно которых имеется подозрение, что они относятся к медленным вирусным инфекциям. В этой области работает много ученых, но Гайдузек является среди них бесспорным лидером. За большие заслуги в борьбе с заболеваниями такого рода Д.К. Гайдузек был удостоен в 1976 г. Нобелевской премии по физиологии и медицине, которую, как уже говорилось, он разделил с Б.С. Бламбергом.
С развитием цивилизации, повышением культурного уровня населения и открытием мощных лекарств инфекционные болезни одна за другой оказались побежденными. Тогда на передний план, согласно медицинской статистике, вышли заболевания, эффективные средства борьбы с которыми пока еще не найдены. Одно из таких заболеваний — рак.
Эта болезнь известна врачам очень давно. Еще в XIX в. были предприняты первые попытки объяснить, почему тот или иной орган тела неожиданно патологически трансформируется, «вступая в конфликт» с организмом, нарушая его функции и наконец уничтожая его. Рудольф Вирхов, создатель теории клеточной патологии, предположил, что нормальные клетки превращаются в раковые при продолжительном механическом, тепловом или химическом раздражении. Другие авторы считали, что раковые клетки — это клетки, вернувшиеся в эмбриональное состояние. В конце прошлого века, в период развития медицинской микробиологии, совершенно естественным был поиск микроба — возбудителя раковой болезни. Поиски оказались безрезультатными, тогда ученые решили, что, возможно, возбудителем рака является вирус. Действительно, в 1908 г. датские ученые В. Эллерман и О. Банг обнаружили у птиц вирус, вызывающий лимфоматоз. Два года спустя 30-летний американский исследователь Фрэнсис Пейтон Роус (Раус) из Рокфеллеровского института медицинских исследований в Нью-Йорке открыл вирус, вызывавший саркому у кур. Это уже опухоль, поражающая мышечную ткань, тогда как лейкемия (лимфоматоз) — болезнь крови. Но когда в 1911 г. Роус доложил о результатах своих исследований, его сообщение встретили с большим недоверием. Один маститый коллега даже пошутил, что если найден вирус этой саркомы, то, очевидно, это не рак, поскольку все знают, что причина рака неизвестна.