...И примкнувший к ним Оловников

Как уже коротко сообщала «МГ», американцы Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак получили престижную Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Награда присуждена им за исследования в лечении рака и процесса старения. По словам представителей комитета, трое ученых решили «одну из крупнейших проблем в биологии», открыв специальные структуры на концах хромосом, которые выполняют защитные функции при делении клетки.

Еще с 30-х годов ХХ века биологи знали, что концевые последовательности хромосом играют в жизни клетки важнейшую роль. Они умеют защищать хромосомы от деградации. Уже тогда экспериментами удалось показать: если отваливается концевой участок хромосомы, то она начинает быстро слабеть. Значит, было нечто на концах хромосом, что помогало клетке восстановиться. Но понять, что именно, удалось намного позже, благодаря исследованиям, проведенным в США в 1980-е годы.

Как часто бывает, многие экспериментальные открытия предсказываются теоретически. В этом случае работа механизма «молекулярных часов» была открыта еще в 1971 г. советским биологом-теоретиком Алексеем Оловниковым, кандидатом биологических наук, сегодня ведущим научным сотрудником Института биохимической физики РАН. Он, отталкиваясь от скорости старения хромосом, высказал предположение, что существует специализированная ферментативная система, которая в стволовых клетках удлиняет и поддерживает постоянную, нужную длину этих теломерных последовательностей. Тогда как в клетках дифференцированных, которые путем деления получаются из этих стволовых клеток, эта система ослабевает: теломеры и их последовательности укорачиваются. Чем они короче, тем быстрее начинают деградировать хромосомы. Собственно, это и приводит к гибели клеток.

Накануне объявления имен лауреатов Нобелевской премии 10 видных американских ученых обратились к Нобелевскому фонду с призывом расширить номинацию по физиологии и медицине и поддержать работы, имеющие прикладное значение. В данном случае открытию механизма старения придают не только фундаментальное значение. С ним связывают большие надежды по преодолению раковых опухолей. Например, возможно ли подавить активность теломеразы и тем самым лишить раковую клетку возможности восстанавливаться?

Лауреаты премий нынешнего года в области медицины и химии совершили открытия именно в этой области. Вскрываются (пока рано говорить, что вскрыты) закономерности двух процессов, которые лежат в основе всех усилий биологов и медиков. Это проблема старения и проблема злокачественного роста. Открыт фермент теломераза, который в 70-е годы был только предсказан как обязательный компонент существования жизни. Он открыт, он синтезируется. На этот фермент можно воздействовать, чтобы продвинуться вперед по пути лечения болезней. С другой стороны, с ним можно работать, стремясь добиться бессмертия клеточных культур. Имея такой фермент, клеточные культуры начинают жить неограниченно долгое время и являются основой производства большинства вакцин.
 
Если взять клетки для культивирования в пробирке без включения теломеразы, они могут пережить в пробирке 5-6 пассажей (пересевов клеточной культуры) и гибнут. А с помощью фермента этим клеткам придается бессмертие - они выдерживают 50 пересевов и являются источником для производства такого количества вакцины, которого хватит на миллионы человек. Это огромное достижение!

Кстати, исследованиями клеток занимались и нынешние лауреаты-химики. Ими стали Венкатраман Рамакришнан (Великобритания), Томас Стейц (США) и Ада Йонат (Израиль). Премия присуждена «за исследования структуры и функций рибосом», клеточных органелл, отвечающих за производство белка в живых организмах. Ученые использовали методы рентгеновской кристаллографии, которые позволили точно определить структуру рибосом на атомном уровне. Именно рибосома и ее структурные особенности являются мишенью для новых антибиотиков. Ведь антибиотики требуют постоянного обновления, так как у микробов возникает к ним устойчивость. И вот на этих рибосомах были разработаны методы отбора и, если угодно, синтеза новых антибиотиков.

И все-таки отчего Нобелевский комитет не заметил российского ученого, предсказавшего открытие теломеразы?
 
Во-первых, есть формальные рамки: одной премией должно быть увенчано не больше трех исследователей. Нередко в жертву этому требованию приносится существо дела. Думается, в этом конкретном случае можно было потесниться и найти место первооткрывателю за счет менее значимого участия третьего или четвертого награжденного.

Во-вторых, некоторые замечательные школы российской науки, в частности в области биологии, были разгромлены еще в конце 30-х годов. И естественно, что быть соискателем Нобелевской премии после лысенковского разгрома биологической науки практически невозможно. С другой стороны, есть примеры, когда советское правительство возражало против выдвижения некоторых ученых, например генетика академика Рапопорта, в число соискателей этой награды.

И наконец, третье обстоятельство: есть прецеденты, когда родившиеся в России либо русские по происхождению ученые получали Нобелевскую премию, уехав за границу. Это касается Ильи Мечникова, который получил «Нобеля» за свои работы в Парижском институте Луи Пастера. Кстати, у Элизабет Блэкберн австралийское гражданство.

А наш Алексей Оловников в настоящее время, считая, что теломеразная теория не объясняет главного - почему стареет организм, выдвигает новую теорию - редумерную. Согласно этой идее, старение организма вызывает укорачивание редумер - небольших линейных молекул ДНК, которые являются копиями определенных сегментов хромосом. Они располагаются на хромосоме, и при делении их концы тоже укорачиваются. Утрачиваемая при этом информация, регулирующая работу генов, приводит к сбоям клеточных процессов, в результате чего и происходит старение. Редумеры пока не открыты, и Нобелевская за них пока не присуждалась. Возможно, приоритет российского ученого еще будет признан.

Юрий БЛИЕВ,
обозреватель «МГ».