Стволовые клетки дождались «Нобеля»

Объявлен лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине

Нобелевскую премию по физиологии и медицине за 2007 год получили Марио Капекки, Оливер Смиттис и Мартин Эванс. Они получили её за эксперименты со стволовыми клетками. Российский теоретик этого направления биологии остался без наград.

Нобелевский комитет присудил премию в области физиологии или медицины группе исследователей «за их открытие принципов внедрения специфических модификаций генов у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток».. Наградой отмечены натурализованные американцы Марио Капекки и Оливер Смиттис и остающийся поныне в отличие от Смиттиса подданным Великобритании Мартин Эванс.

Любое открытие — это прежде всего новый, альтернативный взгляд на сложившуюся проблему, имеющий как сторонников, так и консервативных оппонентов. Как ни странно, столь широко освещаемая в средствах массовой информации в последние десять-пятнадцать лет тематика стволовых клеток до сегодняшнего дня не принесла никому из ученых Нобелевской премии.

Тем неожиданней стало сегодняшнее решение Нобелевского комитета.

Процедура выбора лауреата

Кандидаты на Нобелевскую премию традиционно выбираются Нобелевским комитетом из числа рекомендованных ведущими учеными мира претендентов. Конечным звеном является ассамблея Каролинского института Стокгольма, где в октябре происходят окончательные выборы, утверждение и публичное объявление имен лауреатов.

Постоянное право представлять кандидатов на Нобелевскую премию в области физиологии или медицины, принадлежит членам Нобелевской ассамблеи Каролинского института, членам медицинской секции Королевской шведской академии наук, предыдущим лауреатам той же премии, членам Нобелевского комитета Каролинского института и профессорам медицинских факультетов университетов Швеции, Дании, Финляндии, Исландии и Норвегии. Большое число приглашений рассылается и профессорам других медицинских университетов по всему миру.

Обычно имена сотрудников медицинских факультетов или научно-исследовательских институтов всей планеты можно найти в стандартных международных ежегодниках (Minerva, Index Generalis и т.д.). Однако после начала второй мировой войны начались определенные трудности. Как полагает Нобелевский комитет, долгое время было невозможно узнать имена советских коллег и место их работы, что не давало возможность получать исчерпывающую информацию о работах, проводившихся в СССР. К счастью, в последнее время такой проблемы больше не существует.

После представления заявок следует довольно сложная, запутанная и длительная (с 1 февраля по 1 сентября) процедура проверки, оценки и подготовки отчетов, а затем - изучения, экспертизы и обсуждения. Решающее заседание ассамблеи традиционно проводится в октябре, но в первые годы имена лауреатов держались в строжайшей тайне до10 декабря — дня вручения и годовщины смерти Альфреда Нобеля. Однако после ряда конфузов было принято решение оглашать их по мере принятия решения.
Каролинский институт всегда очень трепетно подходил к выбору лауреатов, выработав детальные инструкции в строгом соответствии с пунктами завещания, что позволило сохранить высокий престиж и уровень наград.

Тем не менее оно, в полной мере соответствует воле Альфреда Нобеля, который писал, что премия должна присуждаться не за увеличение мирового объема знаний или общие заслуги, а именно за открытие, ведущее к новому пониманию проблемы и методов её решения.

При этом Нобель завещал отметить ученых, «принесших наибольшую пользу человечеству», что подразумевает важность практического применения научных результатов. Правда, с учётом действующего в большинстве стран мира запрета на клинические эксперименты по генной терапии, реальное применение в ближайшее время выглядит сомнительным.

За что дали премию

Мартин Эванс занимался выделением эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) на стадии раннего эмбриона. Проводя работы в условиях культуры in vitro, он создавал различные генетические модификации, а затем внедрял их в организм «приемной матери» для создания генетически модифицированных потомков. После этого он пробовал применить свои результаты для поиска причины и лечения таких генетически обусловленных заболеваний как муковисцидоз, артериосклероз и гипертензия.

Марио Капекки и Оливер Смитис, независимо друг от друга, открыли способ воздействовать на геном млекопитающих с помощью гомологичной рекомбинации между сегментами ДНК.

Интересно, что Капекки и Эванс одновременно подавали заявки на гранты в Национальный институт здоровья США и в Британский совет по медицинским исследованиям, соответственно. И обоим было отказано — проекты целенаправленного воздействия на гены посчитали «слишком амбициозными». Тем не менее, исследователи продолжили свою работу без поддержки со стороны правительства.

В 1985 году Капекки смог продемонстрировать спонтанную гомологичную рекомбинацию в клетках млекопитающих, а Смиттис использовал этот феномен для внедрения плазмидной последовательности ДНК в хромосому человеческой клетки.

До определенного момента эта работа подолжалась в культуре клеток in vitro. Пока ученые не обратились к Мартиру Эвансу, специалисту в области эмбриональных стволовых клеток. Ему к тому моменту в удалось сначала создать генетический дефект в ЭСК, а затем и вылечить его. Вместе они начали использовать ЭСК для экспериментов по гомологической рекомбинации, вылившихся в результате в создание так называемых «нокаутных» мышей, нашедших свое применение во многих медико-биологических исследованиях.

«Нокаутные» мыши отличаются от нормальных намеренным изменением одного или, иногда, группы генов, поэтому на них особенно удобно изучать влияние дефектов того или иного гена на развитие и рост организма. С 1989 года, когда появилась первая нокаутная мышь, и до настоящего момента получены уже около десяти тысяч разновидностей нокаутных мышей, при том что интересующих генов в организме грызуна около 20 тысяч. Примерно 500 из этих десяти тысяч используются в качестве моделей человеческих заболеваний.

Кроме того, идеи отмеченных Нобелевской премией 2007 года учных дала начало исследованиям и столь популярной сегодня генной терапии - это в некотором роде обратная нокауту задача целенаправленной замены дефектных генов на нормально функционирующие.

Работы Капекки посвящены роли генов в органогенезе (эмбриональном развитии органов) у млекопитающих, и могут пролить свет на причину врожденных аномалий у человека. Эванс занимался генной терапией муковисцидоза (заболевания желез внутренней секреции). Смиттис также работал над вычленением генов муковисцидоза, артериосклероза, повышенного артериального давления и талассемии (болезни, вызванной генетически обусловленным изменением в структуре гемоглобина).

Примечательно, что за более чем за столетнюю историю существования премии, её 35 раз присуждали за исследования в области генетики, эмбриологии и клеточной биологии, тогда как за открытия в области практической медицины - всего 21 раз.

Решение комитета восстанавливает нарушившеюся было тенденцию давать премию за исследования в области клеточной биологии, генетики и эмбриологии (Ричард Робертс и Филипп Шарп в 1993, Альфред Гилман и Мартин Родбелл в 1994, Эдвард Льюис и Кристиана Нюсслейн-Фольгард в 1995, Гюнтер Блобель в1999, Лиленд Хартвелл и Тимоти Хант в 2001, Сидни Бреннер, Джон Сустал, и Роберт Холвитц в 2002).

Родоначальником теории стволовых клеток был ленинградский гистолог Александр Максимов.

Именно его работы по образованию клеток крови из «единого предшественника», выполненные в 1920-х годах, незадолго до вынужденной эмиграции в США, легли в основу современных представлений о предмете. Несмотря на то, что они были признаны, современная ему научная общественность не смогла оценить их значения для фундаментальной и практической медицины. Исследования в этой области активно возобновились лишь в конце XX века, но посмертно Нобелевскую премию не дают.

Российские и советские ученые удостаивались Нобелевской премии по физиологии или медицине дважды: Иван Петрович Павлов в 1904 году за работу по физиологии пищеварения и Илья Ильич Мечников (совместно с Паулем Эрлихом) в 1908 году в знак признания работ по иммунитету. Несмотря на то, что в истории советской медицины и наук о человеке было немало достойных имен, больше эта почетная награда к нам не попадала, отчасти из-за специфики выдвижения номинантов.

В течение последующих пяти рабочих дней станут известны обладатели Нобелевских премий в области физики, химии, литературы и дела укрепления мира, а в следующий понедельник будет назван и обладатель премии «Памяти Нобеля» в области экономики. «Газета.Ru» обязательно расскажет о них.