Нобелевские премии, изменившие медицину

Самая известная в мире премия — Нобелевская. Ежегодно она вручается за выдающиеся научные исследования, важнейшие изобретения и заметный вклад в культуру или развитие общества.

В книге Ольги Шестовой и Льва Иноземцева «30 нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину» (издательство «Альпина нон-фикшн») речь идет исключительно о лауреатах премии по физиологии или медицине.

Авторы выстраивают картину преемственности научной мысли и рассказывают, какими неочевидными путями ученые порой приходили к своим открытиям. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, посвященным истории исследования вирусов иммунодефицита и папилломы человека.

Нобелевские премии, изменившие медицину

Опасные вирусы ВИЧ и ВПЧ Франсуаза Барре-Синусси, Люк Монтанье, Харальд цур Хаузен

Нобелевская премия по физиологии или медицине за 2008 год — особая. Она присуждена трем ученым за два открытия, связанные с вирусами, которые вызывают тяжелые заболевания. Это то, что их объединяет. Но есть и принципиальное различие.

  1. Первое открытие связано с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), который называют современной чумой. У этого вируса две особенности. Во-первых, он распространяется нетрадиционным образом: через иглы наркоманов, незащищенные гомо- и гетеросексуальные контакты, при переливании зараженной крови. Во-вторых, в отличие от всех предыдущих эпидемий, это медленная инфекция, убивающая, как правило, в течение 10 лет. Пока радикального средства излечения от ВИЧ не нашли, но в случае быстрого обнаружения болезни и лечения антиретровирусными препаратами продолжительность жизни инфицированных людей значительно увеличивается.

ВИЧ обнаружили французские вирусологи Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье.

Вирусная инфекция была идентифицирована ими в лимфоцитах пациентов на ранних стадиях приобретенного иммунодефицита и в крови у пациентов с поздней стадией заболевания.

На основе морфологических, биохимических и иммунологических свойств они охарактеризовали этот ретровирус как первый известный человеческий лентивирус.

Лентивирусы обладают уникальной среди ретровирусов способностью размножаться (реплицироваться) в неделящихся клетках, к тому же они могут доставлять значительное количество генетического материала в клетку хозяина.

Внедряясь в лимфоциты (клетки иммунной системы), ВИЧ массивно самовоспроизводится и выводит из строя Т-лимфоциты, что приводит к угнетению иммунитета.

Открытие было одним из предпосылок современного понимания биологии болезни и ее антиретровирусного лечения.

  1. Вирусом папилломы человека (ВПЧ) заражены 50–80% населения, ВПЧ — наиболее распространенная инфекция, передающаяся половым путем. Ежегодно у 500 000 женщин во всем мире диагностируют рак шейки матки, и почти половина из них от этой болезни умирает. Это онкологическое заболевание — второе среди наиболее часто встречающихся форм рака у женщин (первое место — у рака молочной железы). ВПЧ обнаруживается у 99,7% женщин с гистологически подтвержденным раком шейки матки. Более 5% всех случаев рака во всем мире вызвано постоянным реинфицированием этим вирусом.

Известно более 100 типов ВПЧ, но не все из них так опасны. Около 40 вирусов инфицируют половые органы, 15 вызывают повышенный риск развития рака шейки матки.

В 1970-х годах немецкий врач, профессор Харальд цур Хаузен, предположил, что если опухолевые клетки содержат онкогенный вирус, они должны нести вирусную ДНК, интегрированную в их геном.

Следовательно, гены ВПЧ, вызывающие клеточную пролиферацию (размножение), могут использоваться при поиске опухолевых клеток с такой вирусной ДНК. Харальд цур Хаузен более 10 лет разрабатывал эту идею и искал разные типы ВПЧ.

Поиск затруднялся тем, что только часть вирусной ДНК была интегрирована в геном хозяина. В 1983 году при биопсии рака шейки матки исследователю удалось идентифицировать ВПЧ-ДНК и таким образом обнаружить новый тип опухолевого ВПЧ — ВПЧ 16. Через год он выделил онкогенные ВПЧ 16 и 18 у пациенток с раком шейки матки.

Исследования Харальда цур Хаузена, в которые поначалу мало кто верил, имели революционные последствия. Открытие достоверной связи рака с вирусом привело к созданию первой противораковой вакцины. Вакцина против наиболее опасных типов ВПЧ 16 и 18 появилась в 2010 году и показывает защитный эффект в 90% случаев.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

Первоначально ВИЧ возник у шимпанзе. Вероятно, вирус передался людям через кровь от обезьян, на которых велась охота. Расчеты кратности мутирования вируса показывают, что первая передача от обезьяны человеку произошла в Западной Африке около 1900 года. До сих пор неясно, почему эпидемия так резко начала распространяться с 1970 года.

Медицинские отчеты о новом синдроме иммунодефицита появились в 1981 году в журнале The New England Journal of Medicine, и сразу после этого начался поиск возбудителя. В статье было описано течение болезни у 19 молодых людей с тяжелой иммунной недостаточностью, 12 из них на момент написания статьи уже умерли.

Все страдали от необычных инфекций и форм рака, которые, как правило, наблюдались только у людей пожилого возраста или у тех, кто получал препараты, угнетающие иммунную систему. Поскольку большинство из той группы мужчин были гомо- или бисексуальны, это состояние сначала было названо «гей-иммунодефицитом».

Позже выяснилось, что инфекция может передаваться не только посредством сексуальных контактов, но и от матери ребенку, а также через кровь и получаемые из нее продукты. В следующем, 1982 году было решено, что новое серьезное заболевание следует назвать синдромом приобретенного иммунодефицита.

Так СПИД получил свое окончательное название.

Символично, что ВИЧ был обнаружен в Париже, в Институте Пастера, где долгие годы работал Илья Мечников, получивший Нобелевскую премию за изучение иммунитета (см. с. 29).

Вирусологи Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье анализировали образцы, полученные от врачей, у которых были пациенты с этим загадочным иммунным дефицитом и многими сопутствующими заболеваниями. Ученые полагали, что их причиной может быть ретровирус. Термин «ретровирус» означает, что геном вируса представляет собой РНК.

Чтобы включиться в геном своей клетки-хозяина, вирусу сначала необходимо транслировать РНК в ДНК, для этого нужен фермент, называемый обратной транскриптазой.

После встречи вирусологов и клиницистов в декабре 1982 года Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье получили пробы из лимфатических узлов пациента с ранними признаками заболевания. Ученым повезло, что для исследования была предоставлена не кровь: ведь лимфа содержала в тысячи раз больше вирусов, чем клетки крови.

Клетки из лимфатических узлов культивировали и обнаружили активность ретровирусного фермента, обратной транскриптазы, что прямо указывало на репликацию ретровируса. Удалось найти и клетки-мишени, в которых вирус реплицировался. Ими оказались задействованные в иммунной защите лейкоциты, а именно Т-хелперы.

Инфицированные клетки агрегировали, то есть слипались и переставали функционировать. В результате иммунная защита теряла свою эффективность.

C помощью электронного микроскопа было показано, как новообразованные вирусные частицы выделяются из инфицированных клеток. Внешний вид вируса и его морфология показали, что он принадлежит к подгруппе ретровирусов. Это был лентивирус. Кто занимался музыкой, наверняка помнит темп lentо, это слово означает «медленно».

Вирусы были названы так, потому что приводили к медленно развивающимся заболеваниям. Однако в деле размножения вирус очень даже быстр: за короткое время появляется огромное количество вирусов, которые убивают зараженные клетки. Выделенный французскими учеными вирус был первым вирулентным лентивирусом, опасным для людей.

В 1985 году был сделан первый коммерческий анализ крови для обнаружения вируса под названием ВИЧ-1, вирус иммунодефицита человека тип 1.

Спустя четыре года после идентификации ВИЧ Всемирная организация здравоохранения приступила к реализации программы по борьбе с ВИЧ в мировом масштабе.

Через год стало ясно, что эпидемия распространилась по всему миру и затрагивает 1% населения Земли. Однако врага уже знали в лицо, стратегия и тактика борьбы с ним была намечена.

После того как вирус был распознан и определены антитела, которые иммунная система производит для борьбы с инфекцией, стала возможной диагностика болезни и определены меры предосторожности при переливании крови.

Клонирование вируса позволило идентифицировать специфичные белки и, как следствие, разработать противовирусные препараты. Это, в частности, позволяет предотвратить заражение детей, рожденных инфицированными матерями.

Как только стало ясно, что за вирус вызывает эту незаметную на первых порах болезнь, ученые стали работать над созданием эффективной вакцины.

К сожалению, она пока не создана: во-первых, потому, что ВИЧ очень изменчив и быстро меняет форму, а во-вторых, потому, что вирус заражает и убивает именно клетки иммунной системы, которые имеют решающее значение для запуска иммунного ответа.

Пока еще нет и лечения, избавляющего от причины болезни, но если терапия сочетается с противовирусными препаратами, пациенты могут долгие годы жить почти нормальной жизнью. Доступ к такому лечению сегодня имеют 3 млн человек.

Проблема остается актуальной, так как из 33 млн инфицированных людей во всем мире от 6 до 9 млн нуждаются в лечении. Из-за того, что мы не часто видим тяжелобольных, истощенных СПИДом людей, может создаться впечатление, будто эпидемии нет и болезнь хорошо излечима. Это не так.

Как ни печально, Россия сегодня одна из лидирующих стран по темпам роста количества ВИЧ-инфицированных людей. Кто-то объясняет это высоким уровнем наркомании, кто-то сексуальной непросвещенностью населения, кто-то недостаточным влиянием религии. Сексуально активные мужчины и женщины должны беспокоиться о том, чтобы защититься при случайных половых контактах. На практике, однако, этого не происходит. До сих пор среди них широко распространены следующие мифы*.

*По мотивам книги Никиты Жукова «Модицина. Encyclopedia Pathologica» (М.: АСТ, 2017).

  1. Это редкое заболевание: носителей ВИЧ всего 1%, поэтому вероятность заболеть слишком низка, чтобы каждый раз предохраняться от нее с помощью презерватива.
  2. СПИДом болеют только наркоманы, проститутки и гомосексуалисты, а приличных людей это не касается. Главное — выбирать нормальных партнеров для секса.
  3. Если все же был подозрительный сексуальный контакт, надо через месяц сделать анализ ПЦР (полимеразная цепная реакция), и если результат отрицательный — успокоиться.
  4. Больных ВИЧ-инфекцией можно легко определить на вид: они плохо выглядят и часто болеют.
  5. Религия защищает от СПИДа, особенно в мусульманских странах, строгим запретом добрачного секса.
  6. Почему-то СПИД обнаружили только в XX веке, а раньше его не было. ВИЧ не существует, это заговор.

Последний миф особенно живуч. Его поддерживают так называемые ВИЧ-диссиденты, призывающие к отказу от лечения. Среди них есть и дипломированные врачи. Пожалуй, вместе с «антипрививочниками» они представляют наибольшую опасность для здравоохранения.

Открытие вируса папилломы человека, вызывающего рак шейки матки

До 1974 года в научных кругах преобладало мнение, что причина рака шейки матки — вирус простого герпеса. Харальд цур Хаузен впервые предположил, что заболевание возникает из-за хронической инфекции, вызванной еще неизвестными типами вируса, и несколько лет проверял свою гипотезу.

Он предположил, что если в опухолевых клетках содержится вирус, вызывающий рак, значит, в них можно обнаружить вирусную ДНК. Встроенная в гены раковых клеток вирусная ДНК может находиться там долгое время в неактивном состоянии, без образования новых вирусных частиц.

Чтобы отследить ее, цур Хаузен построил короткие одноцепочечные сегменты ДНК и использовал их в качестве «приманки» для вылова вирусной ДНК из опухолевых клеток.

Такая «рыбалка на живца» возможна, потому что основания, которые составляют геном, могут быть соединены только определенным образом по принципу комплементарности (например, аденин-тимин). Методика использования определенной генетической последовательности для поиска согласованной последовательности называется гибридизацией.

Было известно, что после заражения определенным штаммом вируса папилломы человека на теле начинают расти бородавки. Сначала цур Хаузен использовал короткие одноцепочечные сегменты вирусной ДНК, изолированные из клеток подошвенных бородавок.

Используя эти «наживные крючки», цур Хау зен легко смог получить вирусную ДНК из других подошвенных бородавок и доказал тем самым, что методика работает. Он также извлек вирусную ДНК из бородавок кожи.

После нескольких безуспешных попыток получить таким же образом ДНК ВПЧ в клетках из генитальных бородавок и цервикальных опухолей он поменял метод: внес изменение в гибридизацию. Теперь «наживка» не в точности соответствовала вирусной ДНК в клетке.

После десятилетней работы ему, наконец, удалось извлечь фрагменты ДНК ранее неизвестного типа ВПЧ из цервикальных опухолевых клеток цервикального канала при раке шейки матки. В 1983 году цур Хаузен описал первый тип вируса, вызывающий рак. Его назвали ВПЧ 16. Позже он определил еще один новый тип ВПЧ в клетках цервикальных опухолей других пациенток — ВПЧ 18. Затем ученый клонировал эти два типа ВПЧ, вызывающих рак.

Рак шейки матки, вызванный ВПЧ-инфекцией, — заболевание, которое передается преимущественно половым путем.

Читайте также:  Летняя болезнь: что нужно знать о дизентерии

Попав в организм, ВПЧ инфицирует базальный слой эпителия, причем в разной степени: сильнее всего страдает зона перехода многослойного плоского эпителия в цилиндрический. В зараженной клетке вирус может иметь две формы.

Та, что существует вне хромосом, — эписомальная, обычно доброкачественная. А та, что интегрирована в геном клетки, злокачественная.

ВПЧ, передающиеся половым путем, представляют наибольшую опасность для женщин. У мужчин по анатомическим причинам не может быть рака шейки матки, но зато они могут быть носителями вируса, и хотя редко, но этот же вирус может вызвать у них онкологические заболевания других органов.

Однако, в первую очередь, именно женщинам перед вступлением в половую связь важнее думать о защите от ВПЧ.

Надежное средство профилактики ВПЧ — презерватив, а также вакцина, которую рекомендуют вводить до начала половой жизни, как правило, в возрасте 12–13 лет, но при необходимости — до 26 лет.

В настоящее время для профилактики развития рака шейки матки разработаны и применяются три вакцины от ВПЧ наиболее онкогенных типов, которые входят в календарь рекомендуемых прививок. Кроме этого, в некоторых странах рекомендуют прививать мальчиков школьного возраста.

Рекомендация связана с тем, что ВПЧ у лиц мужского пола, по-видимому, является причиной рака полового члена, а также анального отверстия и ротоглотки. Хорошая новость для женщин заключается в том, что рак шейки матки — один из видов онкологических заболеваний, который при раннем выявлении излечивается полностью.

Разработку вакцины от ВПЧ ускорило то, что Харальд цур Хаузен щедро делился с другими исследователями выделенными и клонированными типами злокачественных вирусов.

Несколько фактов о ВПЧ:

  1. ВПЧ — основная причина развития рака шейки матки, а им, по статистике, ежегодно заболевают более полумиллиона женщин.
  2. При инфицировании около 90% женщин в течение 9–24 месяцев избавляются от ВПЧ без всякого лечения — благодаря собственному иммунитету.
  3. Заражение ВПЧ в большинстве случаев длительное время никак не проявляется.
  4. При инфицировании ВПЧ онкогенных типов риск заболеть раком шейки матки увеличивается в 300 раз.
  5. При отсутствии ВПЧ рак шейки матки практически не встречается.
  6. Папиллома-вирусы делят на три группы: низкого, среднего и высокого онкогенного риска — в зависимости от их способности вызывать рак. При раке шейки матки наиболее часто обнаруживают ВПЧ двух типов: 16 — в 50% и 18 — в 10% случаев.
  7. ВПЧ — причина возникновения бородавок, папиллом и остроконечных кондилом. Эти образования в большом количестве содержат вирус. Перечисленные кожные образования некрасивы, но не контагиозны (то есть не заразны), и от них избавляются исключительно по эстетическим соображениям.

Подробнее читайте:
Шестова О. 30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину / Ольга Шестова, Лев Иноземцев. — М. : Альпина нон-фикшн, 2020. — 214 с.

Нобелевская премия по медицине: история и статистика — BBC News Русская служба

  • Яна Литвинова
  • Русская служба Би-би-си, Лондон

«… и одна часть пойдет тому, кто сделал самое важное открытие в области физиологии или медицины…»

Из завещания Альфреда Нобеля

Альфред Нобель всегда активно интересовался медицинскими исследованиями. «Физиология или медицина» была третьей областью науки, отмеченной Нобелем в завещании.

Подпись к фото,

Бюст Альфреда Нобеля в Королевском Каролинском институте в Стокгольме

Нобелевская премия по физиологии или медицине присуждается Нобелевской ассамблеей Королевского Каролинского института в Стокгольме. Она состоит из 50 человек, которые являются профессорами в медицинских дисциплинах. Рабочим органом Ассамблеи является Организационный комитет, члены которого избираются на три года.

Альфред Нобель подчеркивал, что премии должны присуждаться за научные работы, приносящие максимальное благо человечеству.

Ее получили, например, Александр Флеминг за открытие пенициллина и Эмиль Адольф фон Беринг за создание противодифтерийной сыворотки.

Подпись к фото,

Разработчики компьютерной томографии, ЭКГ и ММР стали лауреатами Нобелевской премии по медицине

Нобелевскими лауреатами стали изобретатели электрокардиографии, ММР и компьютерной томографии.

Чаще всего в области медицины Нобелевскую премию получали ученые–генетики — 48 раз. В частности, она была присуждена Джеймсу Уотсону, Франсису Крику и Морису Уилкинсу за открытие структуры ДНК.

14 раз ею награждались медики, изучавшие передачу возбудителей заболеваний: малярии, тифа, туберкулеза, желтой лихорадки и ВИЧ.

26 раз ее получали нейрологи, и 23 раза иммунологи.

Подпись к фото,

Нобелевская премия в области генетики присуждалась 48 раз. В частности, ее получили за расшифровку структуры ДНК

Если пересчитать число премий в каждой отдельной области медицины или физиологии, то их получится гораздо больше, нежели, собственно, награждений. Это объясняется тем, что некоторые открытия проходят сразу по нескольким категориям.

По не объясненной наукой причине семеро нобелевских лауреатов по медицине родились 21 мая и семеро – 28 февраля. Между днями рождения остальных нет никакой корреляции.

Подпись к фото,

А Фрейд Нобелевскую премию так и не получил, хотя его и номинировали 32 раза…

Австрийский нейролог и отец психоанализа Зигмунд Фрейд был номинирован на Нобелевскую премию по физиологии и медицине 32 раза, но так ее и не получил

В 1929 году Нобелевский комитет по медицине пригласил эксперта, который детально изучил работы Фрейда и пришел к выводу, что «дальнейшее изучение работ Фрейда не имеет смысла, потому что они не имеют доказанной научной ценности».

Ни о ком другом ничего подобного сказать не можем, потому что данные о номинантах хранятся в секрете 50 лет.

На медали Нобелевской премии по физиологии и медицине изображена аллегорическая фигура «Медицины», которая держит на коленях открытую книгу. В другой руке – чаша, в которую из скалы льется вода. Рядом стоит изнывающая от жажды девочка.

Надпись по латыни гласит: «Inventas vitam juvat excoluisse per artes». Этиа строка взята из поэмы Вергилия «Энеида» и в приблизительном переводе звучит примерно так: «И тем, кто улучшил жизнь на Земле своим вновь обретенным мастерством».

Медаль была создана шведским скульптором Эриком Линдбергом.

List of Nobel laureates in Physiology or Medicine — Wikipedia

Лицевая сторона (аверс) медали Нобелевской премии по физиологии и медицине

Нобелевская премия по физиологии и медицине ( шведский : Nobelpriset я fysiologi Эллер Medicin ) ежегодно присуждается Шведской Каролинского института ученых в различных областях физиологии и медицины . Это одна из пяти Нобелевских премий , установленных 1895 г. воли из Альфреда Нобеля (который умер в 1896 году), присуждаемых за выдающийся вклад в химии , физике , литературе , мире и физиологии или медицине. В соответствии с волей Нобеля, награда администрируется Нобелевским фондом и присуждается комитетом, состоящим из пяти членов и исполнительного секретаря, избранного Каролинским институтом. Нобелевская премия по медицине обычно именуется Нобелевской премией, но он особо заявил, что в его завещании эта премия будет присуждаться за «физиологию или медицину». Благодаря этому премия может быть присуждена в более широком диапазоне областей. Первая Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена в 1901 году Эмилю Адольфу фон Берингу из Германии. Каждый лауреат получает медаль, диплом и денежную награду, размер которой менялся на протяжении многих лет. В 1901 году фон Беринг получил 150 782 шведских кроны , что равнялось 7 731 004 шведским кронам в декабре 2008 года. Премия вручается в Стокгольме на ежегодной церемонии 10 декабря, в годовщину смерти Нобеля.

Лауреаты получили Нобелевские премии в широком спектре областей, связанных с физиологией и медициной.

В 2009 году 8 Призы были отмечены за вклад в области сигнальной трансдукции с помощью G белков и вторичных мессенджеров , 13 были отмечены за вклад в области нейробиологии и 13 были отмечены за вклад в промежуточного метаболизма .

В 1939 году немецкое правительство Герхарда Домагка не разрешило принять эту премию. Позже он получил медаль и диплом, но не деньги.

По состоянию на 2018 год премия была присуждена 216 лицам, из них двенадцать были женщинами: Герти Кори (1947), Розалин Ялоу (1977), Барбара МакКлинток (1983), Рита Леви-Монтальчини (1986), Гертруда Б. Элион ( 1988), Кристиан Нюсслейн-Фольхард (1995), Линда Б. Бак (2004), Франсуаза Барре-Синусси (2008), Элизабет Х. Блэкберн (2009), Кэрол В. Грейдер (2009), Мэй-Бритт Мозер (2014) и Ту Юю (2015).

Девять лет не присуждалось Нобелевской премии по физиологии и медицине (1915–1918, 1921, 1925, 1940–1942). Были также пять лет, на которые Нобелевская премия по физиологии и медицине была отложена на один год.

Премия не была присуждена в 1914 году, поскольку Нобелевский комитет по физиологии и медицине решил, что ни одна из номинаций этого года не соответствовала необходимым критериям, но была присуждена Роберту Барани в 1915 году и была засчитана как премия 1914 года.

Этому прецеденту последовала премия 1922 года, присужденная Арчибальду Хиллу и Отто Фрицу Мейерхофу в 1923 году, премия 1926 года, присужденная Йоханнесу Фибигеру в 1927 году, премия 1938 года, присужденная Корнелю Хеймансу в 1939 году, и премия 1943 года, присужденная Хенрику Даму и Эдварду Адельберту. Дуази в 1944 году.

Лауреаты

Рекомендации

Заметки

^ A. Форма и написание имен в столбце имен соответствуют nobelprize.org, официальному веб-сайту Нобелевского фонда.

Альтернативные варианты написания и формы имен, если они существуют, приведены в статьях, на которые есть ссылки в этом столбце. По возможности предоставляется изображение каждого лауреата Нобелевской премии.

Официальные фотографии, предоставленные Нобелевским фондом, можно найти на страницах каждого лауреата Нобелевской премии на сайте nobelprize.org.

^ B. Информация в столбце «Страна» взята с официального сайта Нобелевского фонда nobelprize.org. Эта информация не обязательно может отражать место рождения или гражданство получателя.

^ C. Цитата для каждой награды цитируется (не всегда полностью) с официального сайта Нобелевского фонда nobelprize.org.

Ссылки в этой колонке ведут на статьи (или разделы статей) по истории и областям физиологии и медицины, за которые были вручены награды. Ссылки предназначены только для ознакомления и объяснения.

Полный отчет о работе, проделанной каждым Нобелевским лауреатом, можно найти в статьях с биографией, ссылки на которые приведены в столбце имени.

Цитаты

Источники

  • Официальный сайт Нобелевского фонда

Читать

Ольга Шестова, Лев Иноземцев

30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину

Научный редактор Александр Минич, канд. мед. наук

  • Редактор Елена Аверина
  • Руководитель проекта А. Тарасова
  • Художественное оформление и макет Ю. Буга
  • Корректор О. Петрова
  • Компьютерная верстка М. Поташкин

Иллюстратор И. Горев / www.bangbangstudio.ru

  1. Иллюстрация на обложке Shutterstock.com
  2. © Ольга Шестова, Лев Иноземцев, 2019
  3. © ООО «Альпина нон-фикшн», 2020

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях.

Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя.

В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Читайте также:  Перелом костей кисти: признаки, лечение и последствия

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

* * *

Предисловие

Нобелевская премия: как получить главную научную награду

Базовые знания о медицине нужны любому человеку, который вынужден обращаться к врачам и принимать лекарства, то есть практически каждому из нас.

И лучше эти знания получить из источника более надежного, чем интернет, и более увлекательно, чем медицинские справочники.

Однако до последнего времени не существовало книги, рассказывающей о том, как в ХХ и ХХI веках совершались важнейшие открытия в области медицины и физиологии и какое влияние эти открытия оказали на жизнь всего человечества.

Самая известная и почетная в мире премия – Нобелевская – ежегодно присуждается за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения, крупный вклад в культуру или развитие общества.

Однажды одного из авторов этой книги, Ольгу Шестову, награждали за лучший проект года в крупнейшем российском издательстве, где она работала редактором. Во время церемонии директор издательства сравнил ту награду с премией «Оскар».

Кандидату медицинских наук Ольге, которая пришла в книгоиздание после того, как долгое время занималась физиологией, пришлось поправить руководство: для нее престижная награда была сравнима в первую очередь с Нобелевской премией.

Нобелевская премия была учреждена в соответствие с завещанием Альфреда Нобеля на его деньги. Шведский ученый, изобретатель, предприниматель и филантроп Альфред Нобель родился в Стокгольме в 1833 году в семье промышленника Эммануила Нобеля младшим из четырех детей.

Фамилия Нобель была очень известна в промышленных кругах XIX века. Несколько крупных фирм, созданных братьями Нобель и их отцом, занимались производством взрывчатых веществ и машиностроением.

Им принадлежало также нефтеперерабатывающее предприятие в Баку, и в этом городе до сих пор сохранилось много памятных мест, связанных со знаменитыми промышленниками.

Семья Нобель много средств отдавала на благотворительность: учреждала стипендии, финансировала научные исследования, а также работу медицинских и культурно-просветительских учреждений.

Альфред Нобель не заканчивал высших учебных заведений, но получил прекрасное домашнее образование. В юности он увлекся химией и техникой, а начиная с 17 лет работал в европейских и американских лабораториях, где изучал химию уже на практике.

Нобель был многогранной личностью: знал шесть языков, в том числе и русский, был хорошо знаком с философией, историей и литературой. Ему принадлежат открытия в биологии, химии, оптике, медицине, металлургии – всего более 300 изобретений. Самое известное из них – динамит.

Причем Нобель был уверен, что его будут применять исключительно в мирных целях: при строительных работах и в горнодобывающей промышленности.

Изобретения приносили Нобелю приличный доход. Его компании располагались в двух десятках стран, а различные взрывчатые вещества по его патентам производились на сотне фабрик по всему миру. Нобель вел здоровый образ жизни, отказался от курения и алкоголя, азартные игры его никогда не интересовали.

Официально женат он не был и детей не имел, так что за свою жизнь предприниматель накопил внушительное состояние. Он владел особняком в Ницце и домом в Париже, большим количеством акций мастерских, фабрик и лабораторий в Финляндии, России, Германии, Италии, Англии.

На его счетах лежали огромные суммы денег.

Умер он в 63 года. Это случилось в 1896 году в итальянском Сан-Ремо. А в 1897-м было опубликовано знаменитое завещание Альфреда Нобеля, согласно которому и появилась премия его имени. В завещании инженер Нобель педантично перечислил представителей всех наук и видов деятельности, подлежащих награждению.

Упомянул он и то, каких масштабов должны быть их заслуги перед человечеством.

Наконец, он назвал источники финансирования, расписал периодичность присуждения премий, в какой пропорции следует распределять вознаграждение, кто выполняет организационные функции, и отдельно указал, что присуждение наград не должно зависеть от национальности лауреатов.

По завещанию Нобеля основная часть его состояния используется для ежегодных наград за открытия и деятельность, принесшие наибольшую пользу человечеству. Премии присуждаются в следующих областях: физика, химия, физиология или медицина, литература, борьба за мир. Все это входило в сферу интересов Нобеля.

Физика и химия были близки ему как инженеру и изобретателю. Он уделял внимание медицине, потому что был болен. Он любил читать книги, писал стихи и сочинил пьесу. Нобель был убежденным пацифистом, мечтал об изобретении оружия, настолько мощного, чтобы никто на Земле не решился начать войну из-за опасности уничтожения цивилизации.

Похоже, именно эта его мечта сбывается.

Среди нобелевских номинаций нет такой базовой науки, как математика, что, конечно, вызывает удивление. Популярный миф о том, что в молодости Альфред потерпел поражение на любовном фронте из-за соперника-математика, ничем не подтвержден.

Возможно, Нобель считал, что ни одно из направлений этой науки не может напрямую применяться на практике – как, например, химия или физиология. Прикладная математика – это вспомогательный инструмент для физики и химии, а «чистая» не приносит конкретной пользы человечеству.

Но не будем переживать за математиков: без наград они не остаются и получают вместо Нобелевской другие премии, самая престижная из которых – Филдсовская премия по математике.

По инициативе Банка Швеции с 1969 года присуждается премия по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля. Формально она не относится к Нобелевской премии, потому что выплачивается не из средств, завещанных предпринимателем.

Однако организационно она все же связана со знаменитой премией, и ее лауреаты именуются «нобелевскими». В 1900 году для финансирования и организации премий был создан Фонд Нобеля – он и разработал основные правила определения нобелевских лауреатов. Вот они.

Премия мира может присуждаться как отдельным лицам, так и организациям, а в остальных номинациях лауреатами могут быть только конкретные люди.

За открытия в каждой области выдается только одна награда, но могут поощряться одна или две работы, при этом общее число награжденных должно быть не больше трех. То есть один лауреат может получить от одной трети до целой премии.

В 1974 году было введено правило, по которому Нобелевскую премию нельзя присуждать посмертно. Исключение сделали лишь раз, когда лауреат скончался за несколько часов до церемонии, а Фонд Нобеля не был извещен о происшествии своевременно. Допускались и некоторые другие отступления от «нобелевских» правил.

Например, Александр Флеминг открыл пенициллин в 1928 году, а премия ему и его соавторам была присуждена только в 1945 году, после того полученный ими антибиотик спас во время войны десятки тысяч жизней.

В наши дни премия все чаще присуждается с задержкой на несколько десятилетий – после того, как жизнь доказывает, а научное сообщество подтверждает практическую значимость открытия.

Топ-10 открытий в медицине, которые изменили мир

В период с 1901 по 2020 год по физиологии или медицине было присуждено 111 премий 222 лауреатам. Чаще всего, 48 раз, в области медицины Нобелевскую премию получали ученые-генетики. Медики, изучавшие передачу возбудителей таких заболеваний, как малярия, тиф, туберкулез, желтая лихорадка и ВИЧ, награждались 14 раз. Нейрологи получали премию 26 раз, иммунологи — 23 раза.

Причины и методы борьбы с малярией

Паразитолог Рональд Росс в 1902 году получил Нобелевскую премию с формулировкой: «За работу по малярии, в которой он показал, как возбудитель попадает в организм, и тем самым заложил основу для дальнейших успешных исследований в этой области и разработки методов борьбы с малярией».

Рональд Росс родился в Индии в семье британского подданного и прославился как эпидемиолог. Но вообще это был разносторонне одаренный человек, который в молодости больше увлекался литературой, музыкой и искусством, нежели медициной.

В 1888 году Росс получил диплом Королевского общества врачей и Королевского общества хирургов, после чего прослушал курс бактериологии профессора Эдварда Клейна.

Его увлекла наука и, вернувшись в Индию в 1892 году, он устроился в медицинскую службу и начал «охоту на микробов», чтобы разгадать тайну малярии.

После пяти лет исследований, в 1897 году, Росс сделал свое знаменательное открытие о паразитической природе комаров, вызывающих малярию.

Росс изучал обычных комаров под микроскопом и наконец в стенке желудка комара рода Anopheles обнаружил пигментированные цисты, сходные с плазмодиями, найденными в крови больных малярией.

Проведя серию опытов, он обнаружил, что через четыре дня после укуса комара — переносчика малярии у больных появлялись симптомы этой болезни, что доказывало прямую связь комариных укусов с распространением болезни.

Кстати, на разработках Росса достижения в области лечения малярии не закончились. Его исследования положили начало борьбе с этой смертельной болезнью.

Например, в 2015 году китайский фармаколог Ту Юю совместно с Уильямом Кэмпбеллом и Сатоси Омура также получила Нобелевскую премию с формулировкой: «За открытия в области новых способов лечения малярии».

Ее заслуга перед человечеством в том, что она открыла артемизинин — препарат, который помогает бороться с этим инфекционным заболеванием.

В 1905 году за исследование туберкулеза Нобелевскую премию присудили Роберту Коху — немецкому микробиологу, который открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулезную палочку.

Сегодня, спустя более ста лет, туберкулез перестал быть неизлечимой болезнью.

Но в конце XIX века эту болезнь называли «белой чумой», и уносила она не меньше жизней, чем чума, только убивала людей медленно и мучительно.

Путь Роберта Коха, основоположника немецкой школы бактериологии, начался с того, что жена подарила ему на 28-летие хороший микроскоп. После этого Кох оставил не очень удачную карьеру врача и все дни напролет пропадал за окуляром подарка супруги. Во-первых, он занялся поиском возбудителя сибирской язвы, проводил для этого опыты на мышах.

Его старания увенчались успехом: Роберт изобрел метод получения чистых культур бактерий на твердых средах (например, картофеле). А также новые методы окрашивания, позволяющие легко разглядеть и идентифицировать бактерии при помощи микроскопа.

Он тщательно изучал бактерии, подробно зарисовывая и описывая процесс размножения, начав таким образом продвижение в области микробиологии.

Эти методы в итоге принесли Коху славу. Микрозарисовки, которые Кох делал во время работы, позволили ученому описать возбудителя туберкулеза и доказать, что это заболевание — обычная «природная» инфекция.

Чтобы вырастить культуру туберкулезной палочки Mycobacterium, Кох заперся в лаборатории почти на полгода, но в итоге получил результат, который впоследствии привел к другим открытиям, которые способствовали тому, что медицина узнала об инфекционной природе туберкулеза и нашла способы борьбы с этой болезнью.

Читайте также:  Сколько можно съесть яиц, чтобы не навредить здоровью?

В списке самых популярных нобелевских лауреатов в области физиологии и медицины значится иммунолог Карл Ландштейнер, который получил премию в 1930 году за открытие групп крови у человека. Ландштейнер точно выяснил, почему кровь одного человека может не подойти другому, и его открытие сделало переливание крови обычной медицинской практикой.

Много сотен лет до Ландштейнера проводились эксперименты с переливанием крови от одного человека к другому. И врачи не понимали: почему одни пациенты выздоравливают после этой процедуры, а другие погибают. Еще в конце XIX века процедура переливания крови была рискованной и не всегда приводила к успеху, так как никто не знал о совместимости типов крови донора и пациента.

Карл Ландштейнер обнаружил, что у людей существуют три группы крови (А, В и С) и каждая группа имеет отличительную особенность, основанную на наличии и отсутствии определенного набора молекул, которые находятся на поверхности красных кровяных телец. Открытие Ландштейнера устранило препятствия и риски при переливании крови, а позже подтолкнуло к классификации типов крови.

Интересно, что самую редкую — четвертую — группу крови обнаружил два года спустя ученик Ландштейнера доктор Адриано Штурли, а также его коллега Альфред фон Декастелло. Они описали ее и назвали «не имеющая типа».

Открытие пенициллина

В 1945 году Нобелевская премия в области физиологии и медицины досталась сэру Александру Флемингу, который вместе с Говардом Флори и Эрнстом Борисом Чейном открыли науке пенициллин. И это открытие изменило ход истории XX века. Произошло это благодаря удаче, случайному наблюдению и неаккуратности.

Уезжая на месяц в отпуск, британский бактериолог Флеминг забыл убрать в холодильник несколько чашек Петри с посевами стафилококка.

Вернувшись, ученый хотел вымыть лабораторную посуду, в которой за время его отсутствия появилась многослойная пленка из бактериальных клеток стафилококка.

Она заполнила всю чашку Петри, но в одном месте отсутствовала — питавшийся агар-агаром грибок выработал некое вещество, убившее стафилококк. Флеминг назвал это вещество пенициллином (Penicillium), а его открытие начало эру антибиотиков, спасших впоследствии миллионы жизней.

Интересно, что Александр Флеминг открыл пенициллин в 1928 году, но его открытие было забыто до начала Второй мировой войны.

С началом масштабных боевых действий на фронтах, при огромном количестве раненых, срочно потребовались эффективные антибактериальные средства.

В итоге пенициллин спас во время войны десятки тысяч жизней солдат, а премия Флемингу и его соавторам была присуждена только в 1945 году.

Мутации от рентгеновских лучей

Технический прогресс несет в себе развитие и потенциальные побочные эффекты.

Герман Джозеф Меллер получил свою премию в 1946 году по физиологии и медицине за то, что доказал: рентгеновские лучи вызывают мутации (так называемый рентгеновский мутагенез) в организме человека.

Благодаря работе Меллера люди осознали, что новые знания, полученные на волне технического прогресса, должны быть безопасны для человеческого организма.

Меллер стал ученым благодаря своему отцу, который в юности передумал быть священником и решил пойти в литейщики.

Необходимость разбираться в литейном деле переросла в интерес к науке, и эта любознательность впоследствии передалась и сыну.

В 1910 году Меллер окончил с отличием Колумбийский университет, защитив в следующем году магистерскую диссертацию о нервных импульсах. Именно там Меллер познакомился с хромосомной теорией наследственности и серьезно увлекся ею.

В середине 1920-х годов Меллер собрал убедительные доказательства того, что воздействие рентгеновских лучей на дрозофил вызывает генетические мутации и сокращает их продолжительность жизни. Двадцать шесть лет Меллер занимался изучением влияния рентгеновских лучей на организмы.

Сопоставив данные экспериментов, он доказал, что такой же вред рентгеновские лучи наносят и людям. Четверть века его открытие мало интересовало научный мир.

И только бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки подстегнули интерес к влиянию радиации на человека, ускорив присуждение ему Нобелевской премии.

Фрэнсис Крик — британский молекулярный биолог, получивший Нобелевскую премию в 1962 году вместе с Джеймсом Уотсоном и Морисом Уилкинсом «За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах», а иначе говоря — за исследование ДНК.

Крик относился к числу тех, кого в науку привели детские научно-популярные книги. «Детская энциклопедия» Артуа Ми стала любимой книгой юного Фрэнсиса. Поначалу его увлекала физика, но после Второй мировой войны он всерьез занялся биологией. Начав все с нуля на четвертом десятке жизни, он через шесть лет после погружения в новую сферу создал научную работу, достойную премии.

Ему удалось не только установить двойную структуру спирали ДНК, но и предложить основные свойства генетического кода, сформулировать центральную догму молекулярной биологии. После получения премии Крик полностью ушел в нейронауки и до последних дней жизни пытался разгадать тайну сознания.

Сегодня его труды позволили ученым не только расшифровать геном человека, но и редактировать его.

Нобелевскую премию по химии 2020 года получили Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна за открытие системы CRISPR-Cas9, которая сейчас широко используется в качестве передового и высокоточного средства внесения изменения в ДНК.

Открытие бактерии, вызывающей язвенную болезнь

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2005 года была присуждена совместно Барри Маршаллу и Робину Уоррену «За открытие бактерии Helicobacter pylori и ее роли в развитии гастрита и язвенной болезни».

Удивительно, но Маршаллу, чтобы проверить свои гипотезы и опровергнуть миф, что гастрит и язвенная болезнь возникают от стресса и неправильного питания, пришлось пожертвовать собственным здоровьем ради доказательства правильности своих идей.

Маршалл, вместо того чтобы искать добровольцев для собственных исследований, сам выпил содержимое чашки Петри с культурой бактерии Helicobacter pylori. После этого у него развился гастрит, а бактерия была обнаружена в слизистой его желудка.

Барри не остановился на полпути и дважды подверг себя малоприятной процедуре эндоскопии. После этого Маршалл прошел двухнедельный курс терапии и вылечился, доказав, что антибиотики эффективны в лечении многих, если не большинства, случаев гастрита, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.

Работа Маршалла доказала нецелесообразность предыдущих методов лечения гастрита и язвы, а также упростила процесс лечения этих болезней. Теперь Нelicobacter довольно легко выявляется и уничтожается с помощью курса антибиотиков, назначенного врачом.

Открытие взаимосвязи вируса папилломы и рака

В 2008 году половину Нобелевской премии по медицине получил Харальд цур Хаузен «За открытие вирусов папилломы человека, вызывающих рак шейки матки» (вторую половину поделили Люк Монтанье и Франсуаза Барре-Синусси).

Харальд цур Хаузен родился в фашистской Германии и выжил во время бомбардировок союзников. Из-за войны получил не лучшее образование, но в 19 лет ему удалось окончить школу, после чего он решил посвятить себя медицине.

Окончив интернатуру, молодой врач наконец-то отправился заниматься наукой — на кафедру медицинской микробиологии и иммунологии Дюссельдорфского университета, созданного на базе местной медицинской академии. Он с радостью бросился в мир науки, но чувствовал, что для серьезных исследований ему не хватает практики.

Именно практическая работа в акушерстве и гинекологии впоследствии подтолкнула ученого к открытию вирусной этимологии рака шейки матки.

В 1976 году он при помощи электронного микроскопа сфотографировал вирус папилломы в опухолевых клетках. Хаузен доказал, что некоторые виды рака вызывают вирусы.

В частности, вирус папилломы человека (ВПЧ, HPV) вызывает рак шейки матки. Но ученому пришлось ждать своей премии почти 30 лет.

Только в 2008 году его наградили за выдающееся открытие, которое способствовало ранней диагностике рака с помощью биопсии.

Открытие механизма аутофагии

Следует отметить еще одну премию, которой был удостоен в 2016 году японец Есинори Осуми «За открытие механизма аутофагии». Наблюдая за клетками в световой микроскоп, он обнаружил, что при низкокалорийном питании цитоплазма клеток начинает активизироваться, в ней возникает большое количество пузырьков.

Аутофагия (дословно «самопоедание») — процесс, когда при недостатке пищи клетка начинает сама себя переваривать. При этом сначала клетка «съедает» старые и поврежденные структуры — скопления окисленных белков, дефектные митохондрии, благодаря чему обновляется и омолаживается.

Таким образом наши клетки «делают уборку», уничтожая ненужные клеточные «отходы».

Процесс аутофагии происходит в теле медленно и постоянно. Но человек может активизировать его с помощью голодания, ограничения калорий и физических нагрузок.

Аутофагия может быть эффективным методом в облегчении воспалительных процессов, сердечно-сосудистых, нейродегенеративных и метаболических заболеваний, ожирения и рака, для замедления процессов старения и увеличения продолжительности жизни.

Аутофагия помогает уничтожать миелоидные бляшки в нейронах при болезни Альцгеймера. Периоды голодания помогают нормализовать вес и баланс холестерина.

При этом Осуми также доказал: если голодание долго не прекращается, аутофагия может уничтожить клетку. Именно поэтому нужно помнить: диеты и голодания должны назначаться врачами-специалистами и проводиться только под их пристальным присмотром.

За открытие вируса гепатита С

В 2020 году Нобелевская премия была присуждена за исследования в области гепатита С. Премию получили Харви Альер, Чарльз Райс из США, и Майкл Хогтон из Великобритании.

Трое ученых удостоились признания за исследования, благодаря которым они сумели выявить новый вирус – гепатита С. Ранее были открыты вирусы гепатита А и В.

Причем за открытие вируса гепатита В, в 1976 году, Нобелевская премия была присуждена американскому физиологу Баруху Блумбергу.

Американский молекулярный биолог Харви Алтер и его коллеги сумели раньше других связать необъясненные случаи развития хронического гепатита с еще не открытым вирусом. А Хоутон и Райс расшифровали геном вируса гепатита C и доказали, что он может заражать клетки печени. До их работы большинство случаев заражения гепатитом, передающего через кровь, оставались необъяснимыми.

По данным ВОЗ, ежегодно около 70 миллионов человек заболевают гепатитом С, а тысячи умирают от этой болезни. Открытие, сделанное лауреатами 2020 года, стало серьезной вехой в борьбе с вирусными заболеваниями.

Оно позволило создать высокочувствительные анализы крови, устранить риск заражения при переливании крови и дало «старт быстрому созданию эффективных препаратов от гепатита С».

 Подробнее о гепатите С читайте по ссылке.

Подпишитесь на ежедневную еmail-рассылку от создателей газеты номер 1 в Украине. Каждый вечер в вашей почте самое важное, эксклюзивное и полезное. Подписаться. 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *