Нобелевские премии - 2012: медицина

Нобелевская неделя 2012 года началась в понедельник 8 октября присуждением премии по физиологии или медицине. Лауреатами стали британец Джон Гёрдон (John B. Gurdon) и японец Синья Яманака (Shinya Yamanaka). Хотя мотивировка Нобелевской ассамблеи при Каролинском институте в Стокгольме была, как обычно, очень краткой - "за открытие перепрограммирования зрелых клеток в плюрипотентные", - специалисты все поняли, как говорится, с полуслова.

И не только специалисты, но и многие журналисты, потому что на эту тему писалось и говорилось в последние годы немало. Правда, при этом в центре внимания стояли, как правило, достижения Яманаки, а о Гёрдоне вспоминали редко, что, впрочем, неудивительно: удостоившиеся теперь Нобелевской премии работы японского ученого были выполнены в 2006 году, а исследования британца относятся к концу 50-х - началу 60-х годов прошлого века. Но без тех, давних экспериментов в Оксфорде едва ли были бы возможны успехи, достигнутые почти полвека спустя в Киото.

Коротко о лауреатах

Джон Гёрдон отметил неделю назад свое 79-летие. Он родился 2 октября 1933 года в Диппенхолле, учился в Итонском колледже, потом в Оксфордском университете. После защиты диссертации в 1960 году работал в США, в Калифорнийском технологическом институте. С 1962 по 1971 годы вел исследования в Оксфордском, затем в Кембриджском университетах. Несмотря на преклонный возраст, ученый и сегодня активно занимается наукой: по крайней мере, известие о присуждении ему Нобелевской премии застало Гёрдона в лаборатории в Кембридже.

Синья Яманака гораздо моложе: месяц назад он отметил свой 50-летний юбилей. Он родился в Осаке 4 сентября 1962 года - того самого года, когда Джон Гёрдон опубликовал свою научную работу, удостоенную теперь Нобелевской премии. В 1987 году Яманака окончил университет Кобе по специальности "медицина" и потом работал в госпитале Осаки хирургом-ортопедом. В 1993 году защитил диссертацию в университете Осаки, некоторое время вел исследования в США, в Институте сердечно-сосудистых заболеваний в Сан-Франциско. Вернувшись на родину, продолжил научную работу сперва в Институте науки и технологии префектуры Нара, а затем - в Киотском университете, где трудится и сегодня. Звонок из Стокгольма застал ученого в кругу семьи: в Японии был уже вечер, и исследователь успел вернуться с работы домой.

Один лауреат заложил основы клонирования,..

Итак, в чем же состоит заслуга новоиспеченных лауреатов? Говоря коротко, они обнаружили, что развитие клетки живого организма можно повернуть вспять. До работ Джона Гёрдона считалось, что эмбриональные клетки дифференцируются в зрелые клетки той или иной ткани необратимо. Гёрдон же предположил, что в геноме каждой зрелой клетки содержится вся информация, необходимая для регуляции ее превращения в клетку любой другой ткани организма.

Для проверки этой своей гипотезы ученый изъял ядро из икринки лягушки и заменил его ядром дифференцированной соматической клетки кишки головастика. Из икринки развился здоровый жизнеспособный головастик, дальнейшие эксперименты позволили получить и взрослую лягушку. Таким образом, ученый заложил основы клонирования животных. Результаты его работ были восприняты поначалу с недоверием, но вскоре получили подтверждение со стороны других групп исследователей, повторивших его эксперименты.

... другой повернул развитие клеток вспять

40 с лишним лет спустя, изучая эмбриональные стволовые клетки мыши, профессор Яманака попытался найти тот "биохимический выключатель", от "положения" которого зависит, будут ли эти клетки размножаться дальше, сохраняя свою плюрипотентность, то есть способность трансформироваться в клетки различных типов, или начнут дифференцировку, превращаясь в клетки какого-то одного органа или вида ткани.

В ходе экспериментов ему удалось обнаружить несколько генов, находящихся в активном состоянии только в стволовых клетках. Когда ученый перенес 4 таких гена в ядро зрелой клетки мышиной кожи, клетка "омолодилась", то есть стала развиваться вспять и снова обрела давно утраченную при дифференцировке плюрипотентность. Как оказалось, такие перепрограммированные соматические клетки - их именуют индуцированными плюрипотентными клетками - обладают практически всеми свойствами эмбриональных стволовых клеток.

Революция в биологии и, возможно, в медицине

Понятно, что это открытие произвело в биологии подлинную революцию. Уже хотя бы потому, что ранее в качестве источника плюрипотентных клеток ученые использовали человеческие эмбрионы, которые при этом, естественно, погибали. И хотя это были либо не нашедшие применения "лишние" эмбрионы, зачатые при экстракорпоральном оплодотворении, либо абортный материал, такая практика считалась с этической точки зрения крайне сомнительной. Открытие Яманаки указало выход из тупика. Тем более, что уже годом позже он добился тех же результатов и в опытах на клетках человека.

В лабораторных условиях эти перепрограммированные клетки уже доказали свою способность превращаться в клетки всех трех зародышевых листков эмбриона, из которых потом в процессе развития плода образуются все без исключения ткани и органы организма. Со временем, видимо, можно будет говорить и о революции в медицине. Ведь в перспективе имплантация таких клеток откроет безграничные возможности в клинической практике, регенерируя ткани, поврежденные в результате травм или заболеваний, тем более, что речь будет идти об использовании в терапии пусть и генетически перепрограммированных, но собственных клеток пациента, не вызывающих у него реакцию отторжения. Но до этого еще, конечно, очень далеко.