Ранним утром в понедельник каждый из нынешних лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины − Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак – был разбужен звонком Секретаря Нобелевского комитета Горана Хансена из Стокгольма, сообщившего им это радостное известие.
Ранним утром в понедельник каждый из лауреатов был разбужен звонком Секретаря Нобелевского комитета Горана Хансена из Стокгольма
Новым лауреатам принадлежит фундаментальное открытие в биологии: раскрыта природа теломеров, которые позволяют при делении клеток сохранить целостность хромосом – носителей генетической информации, содержащихся в ядре каждой живой клетки. Дело в том, что пока генетическая информация переносится из одного «поколения» клеток в следующее полностью, они здоровы, активны и способны к обновлению, если это не так – клетка стареет и умирает.
Важность передачи полной генетической информации ученые осознали еще на заре развития генетики, и в целом механизм им был ясен. Но удивительным казался факт, что чаще всего разрушения происходят именно на концах длинных хромосом, как если бы при воспроизводстве они «обтрепывались».
Теломеры, находящиеся как раз на кончиках хромосом, были известны уже тогда, но ученые полагали, что основная их функция – предохранять хромосомы от «склеивания» друг с другом. Однако в конце 1970-х Элизабет Блэкберн обнаружила, что теломеры работают еще и как «крышечки», не допускающие «утечки» из каждой отдельно взятой хромосомы важной генетической информации. Пока они в порядке, информация надежно защищена, клетка активна, здорова, молода и готова к воспроизводству вновь и вновь. Но для этого теломеры – «здоровые теломеры» – должны содержать определенный генетический код. Позднее – в начале 1980-х – в ходе совместных экспериментов с Джеком Шостаком Блэкберн убедилась в том, что этот код практически идентичен для всех живых организмов.
Следующим шагом в раскрытии тайны теломеров было выяснить, из чего именно они строятся. Это открытие стало своего рода рождественским подарком для Кэрол Грейдер – аспирантки Элизабет Блэкберн – и ее руководителя. Кэрол Грейдер в рождественский вечер 1984 года заглянула в лабораторию и обнаружила признаки ферментной активности в образцах клеток.
Ученые дамы (кстати, впервые Нобелевская премия присуждена одновременно двум женщинам), идентифицировали этот фермент, назвали его теломеразой и выяснили, что строится он из РНК и белка. РНК (известная со школьной скамьи как «информационный посыльный» ДНК) играет роль своего рода «лекала», а белок становится строительным материалом для теломеров.
Между прочим, гипотезу о существовании такого механизма впервые выдвинул в 1971 году советский ученый Алексей Оловников, сообщает BBC. Российская научная общественность считала и считает Алексея Оловникова одним из самых вероятных кандидатов на Нобелевскую премию за предсказание теломеров и теломеразы, но она была отдана ученым, которые могли, опираясь на его теоретические исследования, сделать открытие, хотя сами они утверждают, что с трудами Оловникова знакомы не были.
Сам российский ученый сегодня убежден, основа клеточного старения − не теломеры, а хрономеры, которые еще предстоит открыть. Возможно, для следующей Нобелевской премии... К слову, профессор Оловников, кажется, единственный номинант от России, который до сих пор не сменил гражданства.
Так или иначе, удостоенному премии открытию не менее 30 лет, оно давным-давно используется исследователями всего мира. Впрочем, долгое путешествие награды к своим лауреатам – давняя закономерность. С момента открытия до награждения проходят, как правило, 20−30 лет.
Ученые возлагают большие надежды на использование этого открытия в лечении рака
Этот срок осторожный в своих решениях Нобелевский комитет считает необходимым для «созревания» научного открытия: надо дождаться признания коллег, удостовериться, что вокруг не разгорятся излишние споры и дискуссии. К тому же подтверждение достижений на поле медицины и физиологии требует особенно много времени, больше, чем в других областях науки.
В отличие от прошлого года, когда лауреатами стали ученые, идентифицировавшие смертельно опасные вирусы (вирус папилломы человека, а также ВИЧ), в этом году премии удостоено открытие фундаментального характера. Но и оно представляет собой основу для необыкновенных перспектив в развитии практической медицины. Прежде всего, ученые возлагают большие надежды на использование этого открытия в лечении рака.
В отличие от большинства клеток человека, которые делятся не слишком часто, некоторые раковые клетки способны размножаться бесконечно и, как выяснилось, отличаются повышенной активностью теломеразы. Сейчас идут клинические испытания вакцины от рака, которая прекращала бы выработку теломеразы, что, в свою очередь, разрушало бы теломеры, а значит, в конечном итоге, прекращало бы развитие и самих раковых клеток.
С другой стороны, если в случае с раковыми клетками перед учеными стоит задача каким-то образом обуздать активность теломеразы, то в случае многих тяжелых наследственных заболеваний спинного мозга, легких, кожи, наоборот, она недостаточно активна. Возможно, мучениям этих людей будет положен конец, когда медики смогут искусственно стимулировать теломеразу и «укреплять» теломеры.
Но на самом деле вопрос «укрепления» теломеров касается практически каждого. Одна из существующих теорий старения человека так и называется: теория теломеров. Ее сторонники убеждены: поскольку теломеры регулируют жизнь и смерть клетки, от них же зависит жизнь и смерть человеческого организма в целом.
Пока ученые предпочитают говорить об этом максимально осторожно, тем не менее множество исследований ведется в этом направлении и на поле антиэйдж-медицины: если людям удастся сохранить способность клеток воспроизводиться бесконечно и оставаться молодыми всегда – это наверняка скажется на молодости организма в целом. Правда, сами Нобелевские лауреаты и представители Нобелевского комитета пока не советуют «экспериментировать с вашими собственными теломерами», поскольку это лишь один из факторов старения, невозможно даже предположить, какие открытия в мире биомедицины еще ожидают человечество.