О Нобелевской премии и не только

Нобелевская премия в области физиологии и медицины 2015 года присвоена совместно ирландскому ученому Уильяму Кэмпбеллу, японскому профессору Сатоси Омура, а также китайской исследовательнице Юю Ту за изобретение принципиально новых препаратов, эффективных в борьбе с распространенными паразитарными инфекциями.

Нобелевский триумф антибиотика и… фитопрепарата
Американский биохимик ирландского происхождения – профессор Уильям Кэмпбелл, а также японский профессор Сатоси Омура разделили между собой половину премии за создание нового класса лекарственных препаратов. Благодаря их исследованиям получен новый антибиотик на основе авермектинов – продуктов жизнедеятельности актиномицета Streptomyces avermitilis, эффективный в лечении инфекций, вызванных паразитическими круглыми червями.
Продуцент авермектинов выделен и исследован профессором С. Омура. Ему удалось изучить и клонировать все 17 генов, связанных с авермектином, изучить функцию каждого гена и механизм биосинтеза нового антибиотика. На сегодняшний день S. avermectinius является единственным источником производства авермектина.
Ивермектин (дериват авермектина) изучался профессором С. Омура в сотрудничестве с профессором Уильямом Кэмпбеллом. Вначале новое соединение изучалось в качестве глистогонного средства для животных. Позднее было установлено, что это довольно безопасный и эффективный противопаразитарный препарат также для человека. В результате появления ивермектина в мире удалось существенно снизить распространенность онхоцеркоза (речной слепоты) и лимфатического филяриатоза (элефантиаза, слоновьей болезни) – заболеваний, вызываемых паразитическими круглыми червями и передающихся через укусы насекомых.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 99% инфицированных онхоцеркозом проживают в более чем тридцати странах Африки к югу от Сахары. Симптомы заболевания включают сильный зуд, обезображивающие состояния кожи, нарушения зрения и стойкую слепоту. Элефантиаз приводит к тяжелой форме инвалидности и социальной стигматизации; угрозе этого заболевания подвержены более 1,4 млрд человек в 73 странах, около 40 млн человек стали инвалидами. Согласно заявлению ВОЗ появление ивермектина позволит в глобальном масштабе устранить онхоцеркоз к 2025 году, а лимфатический филяриатоз – к 2020 году.
Сегодня ивермектин оценивается как одна из наиболее важных молекул для лечения человека и животных. По масштабам своего влияния на мировое здравоохранение он конкурирует с пенициллином, ежегодно вводится более чем 300 млн людей.
Вторая половина Нобелевской премии в области физиологии и медицины присвоена китайскому химику-фармацевту Юю Ту за открытие в области борьбы с малярией. Она является автором нового лекарственного средства под названием артемизинин, созданного на основе экстракта полыни (Artemisia annua), известной в Китае как кингхао. Открытие этого вещества рассматривается как значительный прорыв в области тропической медицины, приведя к спасению миллионов жизней и оздоровлению людей в 20 тропических развивающихся странах.
Первое упоминание о приготовлении средства на основе полыни, эффективного в борьбе с характерным симптомом малярии или «перемежающейся лихорадкой», Ю. Ту обнаружила при изучении трактата по китайской медицине 1600-летней давности. Более позднее упоминание о холодной экстракции было найдено в трактате Ge Hong, где сказано: «Горстка кингхао погружается в два литра воды, отжать сок и пить все это». Китаянка разработала более эффективный способ холодной экстракции с использованием эфира, который позволяет сохранить активность действующего вещества полыни.
По своей химической структуре артемизинин – сесквитерпен, в cocтaв которого входит эндопероксидный мостик и лактонное кольцо. При применении артемизинина не отмечалось тяжелых побочных эффектов, не развивалась устойчивость возбудителей к терапии. «Конечно, это был действительно счастливый момент в моей карьере исследователя» – вспоминает Ю. Ту в одном из интервью.
Примечательно, что первая научная статья Ю. Ту, посвященная артемизинину, была опубликована анонимно в 1977 году. В 1981 году она представила результаты своих исследований на специальной встрече в ВОЗ. Мировое признание пришло к китаянке только в 2011 г., когда плоды ее исследований уже активно использовались в лечении малярии.
Следует отметить, что Нобелевская премия 2015 года по химии вручена за исследования в области репарации ДНК. Престижную награду разделили британец шведского происхождения Томас Линдаль (Tomas Lindahl), американец Пол Модрич (Paul L. Modrich) и американец турецкого происхождения Азиз Санджар (Aziz Sancar). Результаты их исследования перспективны в поиске путей лечения различных, в том числе онкологических, заболеваний. Как известно, в опухолевых клетках некоторые пути репарации заблокированы. Вещества-ингибиторы оставшихся путей, главным образом пути эксцизионной репарации оснований, сейчас рассматриваются как новые многообещающие препараты в онкологии. Лауреаты 2015 года внесли огромный вклад в изучение репарации ДНК: сегодня известно как минимум шесть разных механизмов ее восстановления, и к исследованию четырех из них нынешние лауреаты имеют непосредственное отношение.

Тем временем на обратной стороне Луны…
17 сентября, накануне оглашения первых нобелевских лауреатов 2015 года, в Гарвардском университете состоялась юбилейная 25-я церемония вручения Шнобелевской премии (Ig Nobel Prize) за достижения в науке, «которые сначала вызывают смех, а затем заставляют задуматься». Премия учреждена в 1991 году журналом Annals of Improbable Research (США). Премия привлекает внимание к научным работам, имеющим определенную ценность, но в заголовке или содержании которых есть элементы смешного. Согласно традиции, прибывшие на церемонию номинанты получают свою награду из рук реальных лауреатов Нобелевской премии.
Шнобелевскую премию 2015 года в области медицины разделили авторы четырех научных работ, так или иначе связанных с изучением влияния поцелуев. Три из них – авторства японского ученого Хадзиме Кимата (Hajime Kimata), доказавшего способность поцелуев предотвращать развитие некоторых видов аллергических реакций, прежде всего за счет влияния на иммунную систему целующихся. В последней из опубликованных работ ученый показал, что у пациентов с атопией поцелуи существенно снижают выработку аллерген-специфического иммуноглобулина Е.
Группа ученых из Института молекулярной биомедицины Коменского Университета (г. Братислава, Словакия) Ярослава Дурдякова (Jaroslava Durdiakovа), Наталия Камодьева (Natalia Kamodyova) и Петер Целек (Peter Celec), а также еще четыре их соавтора получили Шнобелевскую премию за исследование рисков, связанных с поцелуями. Словацкие ученые доказали, что целующиеся обмениваются не только бактериями, живущими в ротовой полости, но и участками ДНК. Генетический материал партнера удавалось идентифицировать в образцах слюны даже спустя час после поцелуя – возможно, он сохраняется дольше (ученые рассчитывают на продолжение исследований).
В категории «Медицинская диагностика» Шнобелевская премия 2015 года вручена группе ученых, доказавших, что лежачие полицейские усиливают страдания больных аппендицитом при их перевозке в карете скорой помощи, и это явление может быть значимым критерием ранней диагностики аппендицита. Основной автор исследования – британка Хэлен Ашдаун (Helen Ashdown).
Роль Шнобелевской премии не стоит недооценивать, вопреки ее кажущейся легкомысленности. За смешными на первый взгляд исследованиями часто скрываются серьезная научная работа и выдающиеся умы современности. Это подтверждает и тот факт, что один из ученых, удостоенный Шнобелевской премии, стал впоследствии нобелевским лауреатом. Так, в 2000 году Шнобелевскую премию по физике получил Андрей Гейм (Andre Geim) за левитирующую лягушку. В 2010 году Андрей Гейм стал лауреатом Нобелевской премии в области физики за практическое получение графена, став первым исследователем в истории, который был удостоен обеих наград.

«Необъятную сферу наук я себе представляю как широкое поле, одни части которого темны, а другие освещены. Наши труды имеют своей целью или расширить границы освещенных мест, или приумножить на поле источники света. Одно свойственно творческому гению, другое – проницательному уму, вносящему улучшения» – сказал когда-то французский философ Дени Дидро. Две премии, такие разные на первый взгляд, и все связанные с ними активности, так или иначе, помогают свету науки разгораться ярче – каждая своим способом.

О лауреатах
Уильям Сесиль Кэмпбелл (William C. Campbell) родился 28 июня 1930 года в г. Рамелтон, графство Донегал (Ирландия). В 1952 году окончил Тринити-колледж в Дублине с отличием в области зоологии. Продолжил обучение в США, в 1957 г. получил степень доктора философии в Висконсинском университете (University of Wisconsin-Madison). С этого момента и вплоть до 1990 года работал как биохимик и паразитолог в Институте терапевтических исследований Merck. В период с 1984 по 1990 гг. занимал должность старшего научного директора по экспериментальным исследованиям и развитию. В 2002 году У. Кемпбелл избран членом Национальной академии наук США. В настоящее время – заслуженный почетный профессор Университета Дрю (г. Мэдисон, США). В свободное время увлекается настольным теннисом и греблей.
«Вы, должно быть, шутите!» – первое, что сказал ученый, когда ему по телефону сообщили о присуждении премии. Он отметил, что сразу не смог поверить в реальность награды, поскольку в создании любого нового лекарственного средства задействовано слишком много людей. «Одна из самых больших ошибок, которые мы сделали все вместе, – и это то, о чем я много пишу в течение последних 40 лет – это тщеславное мнение о том, что люди могут создавать новые молекулы не хуже самой природы, в плане их разнообразия и эффективности. В то же время природа постоянно производит молекулы, которые людям даже в голову не приходят» – заявил ученый.

Сатоси Омура (Satoshi Оmura) родился 12 июля 1935 года в префектуре Яманаси (Япония). В 1963 году получил степень магистра наук в Токийском научном университете (Tokyo Science University), затем в 1968 году – степень доктора фармацевтических наук, в 1970 г. – степень доктора химии. В 1963-1965 гг. был научным сотрудником исследовательского центра Университета Яманаси (Yamanashi University). В 1965 г. ученый начал длительное сотрудничество с институтом Китасато (Kitasato Institute), первоначально в качестве исследователя, а впоследствии занимал различные должности вплоть до назначения в 1990 году на пост президента учреждения. В настоящее время он – заслуженный почетный профессор и специальный координатор исследовательского проекта, посвященного разработке новых лекарственных средств. Кроме того, с 2005 г. является профессором химии в Университете Уэсли (США). В 2014 году за открытие авермектинов профессор С. Омура был удостоен престижной научной премии Gairdner Global Health Award.
Сегодня профессор С. Омура продолжает интенсивно публиковаться. Кроме того, ученый является одним из ведущих в своей стране покровителей японского искусства, занимает должность президента Университета искусства и дизайна Йошиби. Ученый также опубликовал несколько томов личных эссе и ежегодно издает сборники персональных работ в области классической японской каллиграфии.

Юю Ту (Youyou Tu) родилась 30 декабря 1930 года в г. Нингбо, провинция Чжэцзян (Китай), и вся ее последующая профессиональная деятельность связана исключительно с родной страной. В 1948 году она окончила среднюю школу (Xiaoshi Middle School). С 1951 по 1955 год обучалась в Медицинской школе Пекинского университета (Peking University Medical School) на факультете фармацевтических наук, который закончила в 1955 году. Далее в течение двух с половиной лет Ю. Ту обучалась традиционной китайской медицине, а после окончания обучения поступила на работу в Академию китайской медицины (сегодня – China Academy of Chinese Medical Sciences). В 1980 году удостоилась звания исследователя (в Китае эквивалентно профессору), а в настоящее время является ведущим ученым в Академии.
Юю Ту замужем за своим одноклассником, имеет двух дочерей. По ее словам, свое странное даже для Китая имя ей дал отец, взяв его из китайского поэтического изречения: «Олени блеют «Юю», когда едят дикую полынь». Связь этого изречения с последующим делом всей жизни она считает пророческим совпадением.
За открытие артемизинина в 2011 году китаянка получила премию Ласкера в области клинической медицины. Отвечая на вопрос журналистов о своем отношении к награде, Ю. Ту просто ответила: «Я слишком стара, чтобы вынести это». Что ж, теперь бедной исследовательнице придется справляться и с Нобелевской премией, причем при отягчающих обстоятельствах – она стала первой гражданкой Китайской народной республики, получившей престижную премию в области естественных наук.

Подготовила Катерина Котенко

Источники:
www.nobelprize.org, www.who.int, www.satoshi-omura.info, www.theguardian.com, www.improbable.com