Текст книги "Десять величайших открытий в истории медицины"

Автор книги: Мейер Фридман

Соавторы: Джеральд Фридланд
сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 19 страниц)

После возвращения Флори в Англию произошло несколько событий, омрачивших его теплые отношения с американскими коллегами. Вступив в войну в декабре 1941 года, американцы категорически отказались разглашать какую бы то ни было информацию относительно исследований по пенициллину, мотивируя свои действия требованиями секретности в условиях военного времени, – и это после того, как Хитли во всех деталях описал им работу, ведущуюся в Оксфорде! В будущем выяснилось, что производственная технология с использованием глубинной ферментации, разработанная американцами, позволила бы англичанам гораздо быстрее наладить массовое производство пенициллина. На первом собрании Британского комитета по производству пенициллина Флори в самых недвусмысленных терминах выразил свое возмущение поведением американцев. Под впечатлением заявления Флори члены комитета начали с американскими партнерами переговоры, вскоре позволившие разрешить возникшие противоречия.

Позже новую вспышку негодования Флори вызвало известие о получении американцами патента на пенициллин; следует отметить, что существование этого патента до конца жизни отравляло отношения Флори и Чейна. После войны недовольный Чейн уехал из страны, какое-то время работал в Италии, но потом вернулся в Англию, где занял должность профессора и руководителя отделения биохимии в лондонском Имперском колледже науки и технологии.

Появлялись и другие поводы для огорчения. Американка Глэдис Хобби заявила, что первым антибиотиком, использовавшимся для лечения инфекционных заболеваний у людей, был не пенициллин, а «грамицидин», открытый Рене Дюбо [146]146
  R. J. Dubos, «Studies on a Bacterial Agent Extracted from a Soil Bacillus. I. Its Activity in vitro. II. Protective Effect of the Bacterial Agent against Experimental Pneumococcus Infections in Mice», Journal of Experimental Medicine70 (1939):1.


[Закрыть]. Этот антибиотик местного действия в настоящее время применяется в смеси с двумя другими антибиотиками в форме глазных капель для лечения глазных инфекций. Однако за много лет до начала использования грамицидина Флеминг и Пейн лечили глазные инфекции так называемым плесневым соком; и, что гораздо важнее, пенициллин, в отличие от грамицидина, пригоден для внутреннего введения с целью лечения системных инфекций.

В Пеории Кохиллу пришла в голову блестящая идея получить генетические мутации дынной плесени Рейпера, способные производить еще больше пенициллина. Он обратился к ведущим ученым всей страны с просьбой попытаться добиться таких мутаций. Для этой цели образцы плесени Рейпера подвергали воздействию света, рентгеновских лучей и химических веществ. Рентгеновское облучение Penicillium chrysogenum, проведенное учеными из Института Карнеги в Колд-Спринг-Харбор (штат Нью-Йорк), дало мутацию, позволившую вырабатывать в десять раз больше пенициллина, чем это получалось с обычной плесенью.

В США исследования пенициллина проходили под надзором Управления по научным исследованиям и разработкам. Это управление провело чрезвычайно успешные клинические испытания, позволившие установить невероятную эффективность пенициллина при лечении бактериальной пневмонии, хронических костных инфекций, раневых инфекций, инфекционных поражений клапанов сердца, гонореи и сифилиса. Узнав о результатах этих испытаний, три американские фармацевтические компании («Squibb», «Merck» и «Pfizer») заявили о своей заинтересованности в производстве пенициллина, более того, «Squibb» и «Merck» разработали программу сотрудничества в этой области. Впоследствии Управление по научным исследованиям и разработкам выбрало двадцать две американские компании, которым и доверили производство пенициллина, причем каждой гарантировалась помощь в приобретении строительных материалов и поставках оборудования.

Флеминг, Флори, Чейн и Абрахам получили множество наград и почестей за их выдающийся вклад в медицину. В 1944 году Флеминг и Флори были посвящены в рыцари, а 1945 году они и Чейн получили Нобелевскую премию. Чейн и Абрахам тоже стали рыцарями – в 1965 и 1980 годах соответственно. Флеминг же удостоился наивысших в Великобритании посмертных почестей: и марта 1955 года его похоронили в склепе лондонского собора Святого Павла. Вскоре после этого отделение вакцинации в клинике Святой Марии было преобразовано в Институт Райта – Флеминга.

Пенициллин раз и навсегда изменил подход к лечению инфекционных заболеваний. За первыми достижениями последовали разработки полусинтетических пенициллинов и пенициллинов для перорального применения, в виде таблеток. Затем появились более мощные антибиотики. Первым стал стрептомицин, антибиотик широкого спектра действия, разработанный Зельманом А. Уоксманом и его коллегами в Рутгерском университете, Нью-Джерси [147]147
  A. Schatz, E. Bugie, and S. A. Waksman, «Streptomycin, a Substance Exhibiting Antibacterial Activity against Gram-Positive and Gram-Negative Bacteria», Proceedings of the Society of Experimental Biology55 (1944): 66.


[Закрыть]. (Кстати, именно Уоксман придумал термин «антибиотик».) Особое значение стрептомицина обусловлено его эффективностью в лечении туберкулеза и ряда других бактериальных инфекций, резистентных к пенициллину.

Вскоре после этого фармацевтические компании объявили о появлении новых антибиотиков широкого спектра действия: в 1948 году лаборатория «Lederle» выпустила ауреомицин, а в 1950 году появился террамицин производства компании «Pfizer». Первый полностью синтетический антибиотик, хлорамфеникол (левомицетин), особенно эффективный в лечении брюшного тифа, был разработан в 1949 году компанией «Parke-Davis». Таким образом, наблюдение, сделанное Флемингом в 1929 году, через полстолетия привело к развитию мощнейшей отрасли фармацевтической индустрии – производству антибиотиков. Правда, современные фармацевты и фармакологи ведут себя гораздо осторожнее, чем в середине прошлого века. Они знают, что выведение любогонового лекарства на рынок может обойтись более чем в 200 миллионов долларов – вследствие ужесточения критериев одобрения этих лекарств.

Еще одна проблема состоит в том, что бактерии постепенно вырабатывают устойчивость против лекарств, которые мы используем для борьбы с ними, в том числе и против пенициллина. Например, если в 1987 году резистентными к препаратам считались 0,2 % штаммов пневмококков, то в 1994 году таких штаммов стало уже 6,6 %. Неудивительно, что в 1994 году в больницах США от медикаментозно-резистентных инфекционных заболеваний скончались 13 300 человек [148]148
  R. Lewis, «The Rise of Antibiotic-Resistant Infections», FDA Consumer29 (1995):11.


[Закрыть].

Пятьдесят лет назад врачи считали, что к 2000 году благодаря стрептомицину туберкулез исчезнет с лица планеты подобно оспе. Однако некоторые штаммы туберкулезной бациллы после определенных мутаций научились каким-то образом сопротивляться стрептомицину. Вследствие появления этих резистентных штаммов ежегодно восемь миллионов человек заболевают туберкулезом, а два миллиона из них погибают.

Иногда виновниками появления инфекций, резистентных к воздействию медикаментов, становятся сами доктора. Стремясь создать у больных впечатление, что они прилагают все усилия к их излечению, они слишком часто назначают антибиотики при вирусных инфекциях, хотя прекрасно осведомлены о том, что вирусные инфекции невосприимчивы к антибиотикам.

Все эти проблемы можно решить только одним путем – разработкой антибиотиков, эффективных против новых, мутантных штаммов бактерий. Известный американский специалист по туберкулезу Барри Блум из Медицинской школы имени Альберта Эйнштейна и его коллеги Уильям Джейкобс и Джеймс Сакеттни предложили шесть новых экспериментальных препаратов с доказанной в лабораторных условиях эффективностью против медикаментозно резистентных бацилл туберкулеза; впрочем, до сих пор за их производство не взялась ни одна фармацевтическая компания [149]149
  Данные по антибиотикам и инфекциям, представленные на международной встрече в Вашингтоне, организованной в 1995 г. журналом Lancet.


[Закрыть]. Как мы уже указывали, получение разрешения правительства на введение нового лекарства может обойтись более чем в 200 миллионов долларов. Руководители фармацевтических компаний ни на минуту не забывают об этом экономическом факторе. Более того, даже после одобрения препарата его применение может быть внезапно прекращено из-за побочных эффектов, которые могут проявиться только через несколько лет. За последние десять лет такая трагическая судьба постигла несколько новых препаратов.

Однако несмотря ни на что, фармацевтические компании и дальше будут продолжать поиски новых, многообещающих антибиотиков и других видов лекарств, которые сумеют помочь человеку в борьбе с вирусными и паразитарными инфекциями, не поддающимися воздействию уже существующих антибиотиков.

Глава 10
Морис Уилкинс и ДНК

Морис Уилкинс

(1916–2004)

Буквально через несколько минут после того, как мы вошли в кабинет восьмидесятитрехлетнего почетного профессора биохимии Колумбийского университета Эрвина Чаргаффа, он указал нам на переплетенную подшивку немецких медицинских журналов 1871 года, лежащую на книжной полке.

– Вы хотите знать, кому на самом деле принадлежит самая большая заслуга в открытии ДНК? – воскликнул он с сильным акцентом, типичным для уроженца Вены, и, не дожидаясь ответа, продолжал: – Фридриху Мишеру, описавшему свое открытие в 1871 году [150]150
  J. F. Miescher, «Über die chemische Zusammensetzung der Eiterzellen», Hoppe-Seyler Medicinisch-chemische Untersuchungen4 (1871):441.


[Закрыть].

Палец Чаргаффа по-прежнему был направлен в сторону переплетенных журналов.

– Увы, мы ничего о нем не слышали, – смиренно пробормотали мы хором.

– Конечно, не слышали, но я уверен, вам знакомы имена нобелевских лауреатов Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика, которых наша пресса возвела в ранг святых.

– Мы слышали также о Морисе Уилкинсе, Розалинд Франклин, Освальде Эвери, Фреде Гриффите и Максе фон Лауэ, – сказали мы, переходя к обороне и, может быть, с некоторой долей раздражения.

– Мишер открыл ДНК как химическую единицу. Это имеет для вас какое-то значение?

– Да, конечно; мы непременно постараемся узнать о нем как можно больше, когда вернемся в Сан-Франциско.

Что мы и сделали.

Чаргафф оказался прав, и мы начинаем эту главу с описания великого открытия Фридриха Мишера. Вплоть до появления знаменитой статьи о дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) в журнале «Nature» в 1953 году, в англоязычной научной и медицинской литературе Мишер удостаивался в лучшем случае одного предложения или упоминания в сносках. В 1970-х годах вышли три книги, в которых вкратце описывалась его работа [151]151
  R. Olby, The Path to the Double Helix (Seattle: University of Washington Press, 1974);F. H. Franklin and I. S. Cohen, A Century of DNA: A History of the Discovery of the Structure and Function of the Genetic Substance(Cambridge, Mass.: MIT Press, 1977);and H. F. Judson, The Eighth Day of Creation(New York: Simon and Schuster, 1979).


[Закрыть].

Швейцарец немецкого происхождения, Мишер начал свои исследования в 1868 году в Тюбингене, в лаборатории знаменитого биохимика Эрнста Хоппе-Зейлера. Застенчивый и довольно сдержанный Мишер целеустремленно искал ответ на вопрос: из каких химических веществ состоит клеточное ядро?

До Мишера никто не знал, какую роль играет клеточное ядро, и уж подавно никому не было известно, из чего это ядро состоит. Получить чистые суспензии клеток было очень сложно, еще более сложной представлялась задача отделения или извлечения крохотных, микроскопических ядер из окружавшей их клеточной цитоплазмы.

Мишеру удалось преодолеть все эти трудности. Зная, что у белых кровяных клеток, лейкоцитов, ядра довольно крупные, а кроме того, не очень большой объем цитоплазмы, он решил собрать такие клетки. Но как получить их? Мишер не побрезговал взять использованные бинты, выброшенные из тюбингенской больницы. На бинтах скопилось огромное количество лейкоцитов в гное, следовательно, Мишер получил в распоряжение большой, пусть и довольно тошнотворный, источник ядросодержащих клеток.

Проведя многочисленные химические опыты, методом проб и ошибок Мишер сумел отделить ядерный материал от цитоплазмы лейкоцитов. Полученной и очищенной химической субстанции он дал название нуклеин.Хотя Мишеру было прекрасно известно, что в этом нуклеине содержится белок, оказалось, что с белковым компонентом связана еще какая-то, ранее неизвестная субстанция. Учитывая высокое содержание в ней фосфора, Мишер предположил, что роль нуклеина состоит в непрерывной поставке фосфора из ядра в цитоплазму. Несмотря на молодой возраст – ему тогда было всего двадцать пять лет! – Мишер понимал, что сделал важнейшее открытие; однако в 1869 году его руководитель Хоппе-Зейлер не разрешил ему обнародовать полученные результаты. Он отложил публикацию статьи на два года, чтобы лично проверить точность всех выводов. Что мог сделать Мишер в этой ситуации, дабы защитить приоритет своего замечательного открытия? Он лишь попросил указать при публикации статьи (а она увидела свет в 1871 году), что все описываемые результаты были получены двумя годами ранее.

Мишер знал, что открытый им нуклеопротеин обладает высоким молекулярным весом. В своем провидческом комментарии он указал, что такой крупный и сложный элемент, как нуклеин, по всей вероятности, может действовать как генетическая субстанция. В 1892 году он писал своему дяде, что нуклеин представляет собой очень крупную и очень сложную молекулу и что одна только изомерия содержащихся в ней атомов углерода может стать источником целого ряда молекул, по-разному ведущих себя и несущих бесчисленное число генетических характеристик. В качестве объяснения он остроумно предложил рассматривать этот химический способ передачи информации по аналогии с языком, в котором все слова и понятия «могут быть выражены» с помощью двадцати-тридцати букв алфавита. Он был совершенно прав, ибо Шекспир использовал в своих пьесах и стихах примерно тридцать пять тысяч разных слов – и для выражения всего этого словесного изобилия ему потребовалось всего двадцать шесть букв английского алфавита!

Впрочем, на протяжении пятидесяти одного года это первое указание на существование наследственного кода оставалось без внимания ученых. И только в 1943 году Эрвин Шрёдингер ввел понятие генетического кодирования.

Конечно, предложенную Мишером концепцию передачи наследственности можно назвать пророческой, но он и не подозревал, что материалом для передачи служит всего лишь нуклеиновая кислота, входящая в состав открытого им нуклеина. Он, как и многие его последователи, полагал, что вероятным передатчиком наследственных признаков служит белковый компонент.

В 1871 году, незадолго до публикации статьи с описанием открытия в журнале, издававшемся Хоппе-Зейлером, либо сразу после ее появления, Мишер ушел из лаборатории и возглавил кафедру физиологии в Базельском университете. Там он работал до самой смерти (от туберкулеза) в 1895 году.

Все эти годы он занимался, главным образом, преподаванием, а также созданием первого в Швейцарии Института анатомических и физиологических исследований. Здание этого института, так называемый Везалиниум, сохранилось до наших дней. Поднявшись по его лестнице, можно увидеть маленький, не бросающийся в глаза бюст Фридриха Мишера. Насколько нам известно, этот бюст и статья 1871 года (та самая, о которой говорил Чаргафф во время нашего визита к нему в 1988 году) остаются единственными осязаемыми доказательствами того, что этот выдающийся человек действительно существовал. А ведь за несколько месяцев до смерти Мишер получил письмо от великого европейского физиолога Карла Людвига, в котором тот заверял смертельно больного ученого, что память о нем сохранится в веках…

При жизни Мишер успел узнать, что в 1889 году его коллега Рихард Альтман сумел освободить нуклеин от белкового компонента, а оставшееся вещество назвал нуклеиновой кислотой. Вероятно, до него дошла и информация о том, что немецкий биохимик Альбрехт Коссель нашел в составе нуклеина основания – пурины и пиримидины. Впрочем, точное количество этих оснований определить не удалось. За выдающиеся достижения в области биохимии Коссель получил Нобелевскую премию в 1910-м, а Альтман – в 1912 году.

Хотя уже в конце XIX века ученые подозревали, что нуклеиновые кислоты содержат молекулы фосфата, пурина и пиримидина, лишь в 1909 году одаренный, но рассеянный биохимик Фебус Т. Левен обнаружил в нуклеиновой кислоте дрожжей сахар – D-рибозу. Через двадцать лет он же обнаружил другой сахар, 2-дезокси-D-рибозу, в нуклеиновой кислоте тимуса.

Левен, как и Мишер, полагал, что нуклеиновые кислоты представляют собой очень крупные макромолекулярные комплексы, составные элементы которых он называл нуклеотидами(единицы, состоящие из фосфата, сахара и пуриново-пиримидиновых оснований). Уже многое зная о нуклеиновых кислотах, он был все-таки убежден, что вся генетическая информация содержится в ядерных протеинах. Левен и представить себе не мог, что простая макромолекула, состоящая из сахаров, фосфатов, пуринов, пиримидинов и нескольких молекул воды, может посылать миллиард, а то и больше макро– и микроинструкций, передаваемых хромосомами человека.

Благодаря эпохальным открытиям Луи Пастера и других ученых и Мишер и Левен знали, что свойства молекулызависят не только от составляющих ее атомов, но и от физико-химических взаимодействий между этими самыми атомами. Однако ни они, ни кто-либо из их современников тогда не мог предположить, что свойства макромолекулызависят не только от составляющих ее молекул, но также и от взаимодействий между молекулярными компонентами. Потребовались новые открытия и новые гениальные прозрения, прежде чем химики и биологи XX века осознали, что, подобно тому, как какие-то двадцать шесть букв английского алфавита позволяют составить огромное количество самых разных слов, относительно небольшое число разных молекул, входящих в макромолекулу ДНК и образующих мириады всевозможных комбинаций, сообщают этой внешне простой макромолекуле способность отправлять миллиарды посланий, определяющих всю генетику живых существ.

В 1912 году немецкий физик Макс фон Лауэ сделал открытие, которое Эйнштейн назвал одним из самых красивых в истории физики. Фон Лауэ заметил, что при облучении кристаллов рентгеновскими лучами на фотографической пластинке возникают специфические для каждого типа кристаллов темные пятна. А затем англичанин Уильям Генри Брэгг обнаружил, что причина этих пятен – дифракция рентгеновских лучей при их взаимодействии с атомами кристаллической решетки. Впоследствии Брэгг вместе со своим сыном, Уильямом Лоуренсом Брэггом, наблюдал, что пятна, возникающие на фотопленке под воздействием рентгеновских лучей, прошедших через кристалл, были не только специфическими для каждого кристалла, но и позволяли понять его пространственную структуру. Так возникла кристаллография – метод, давший ученым возможность заглянуть внутрь кристаллических веществ и понять устройство сложнейших макромолекул, в частности и нуклеиновых кислот.

В 1927 году английский врач Фред Гриффит провел весьма интересный эксперимент, результаты которого казались необъяснимыми. Гриффит ввел мышам подкожно культуру живых, но безвредных пневмококков, а кроме нее – мертвые пневмококки другого, смертельно опасного вида. На следующий день все мыши погибли, причем причиной их смерти оказалось «потомство» ранее безобидного штамма пневмококков – размножившись, эти пневмококки превратились в другой штамм, тот самый смертоносный штамм, который днем раньше, до введения его мышам, был умерщвлен. Более того – смертоносные свойства некогда безобидных, но превратившихся в убийц бактерий передавались их потомкам вновь и вновь!

Здравый смысл, без которого существование науки невозможно, не мог объяснить, каким образом мертвые бактерии смогли сотворить это совершенно живое чудо. Ни Гриффиту, ни его современникам (подтвердившим его результаты) и в голову не пришло, что виновницей поразительного преображения штамма безвредных пневмококков в коварных убийц стала субстанция, выделенная сорок лет назад Мишером из человеческого гноя.

Скорее всего, Гриффит никогда не слышал о Мишере и, видимо, ничего не знал о ДНК. Он самостоятельно заключил, что убитая культура токсичных пневмококков снабжала живых и размножающихся невирулентных (безвредных) пневмококков неким «питанием», поглощая которое безвредные бактерии каким-то образом начинали производить бактерии вредоносные. Гриффит был настолько убежден в правильности своей теории, что совершенно упустил из виду тот факт, что вирулентное потомство изначально невирулентного вида продолжало передавать смертельную вирулентность все новым и новым поколениям бактерий, несмотря на полное отсутствие этого «питания» [152]152
  F. Griffith, «The Significance of Pneumococcal Types», Journal of Hygiene27 (1928):113.


[Закрыть].

Конечно, теория Гриффита ошибочна, однако обнаруженное им явление было невероятно важно для дальнейшего развития генетики. Но удивительное дело – оно совершенно не заинтересовало тогдашних генетиков, погруженных в исследования их любимой дрозофилы. В 1931 году эпохальный эксперимент Гриффита привлек внимание очень робкого, маленького, лысеющего холостяка по имени Освальд Теодор Эвери, канадца по происхождению, врача по образованию, занимавшегося научными исследованиями в Рокфеллеровском институте.

Еще в молодости, работая с биохимиком Майклом Хейдельбергером, Эвери открыл химическую природу капсул четырех типов пневмококков, с которой была связана не только токсичность, но и серологическая специфичность этих бактерий. Кроме того, молодые ученые установили, что капсула каждого вида пневмококков состоит из специфического полисахарида.

Четыре полисахарида, хотя и состоявшие из похожих, простых молекул сахара, резко отличались друг от друга по своим биологическим свойствам. Вполне вероятно, что этот факт, установленный Эвери на раннем этапе его карьеры, навел его на мысль о том, что биологические свойства любой макромолекулызависят от внутренних взаимосвязей между составляющими ее молекулами. Это была совершенно новая идея – даже самые выдающиеся биохимики приняли ее только во второй половине XX века. Конечно, если бы Мишер или кто-то из его ближайших последователей знал о зависимости биологических свойств макромолекулы от взаимосвязей между образующими ее частями, роль ДНК в передаче наследственной информации была бы открыта на полвека раньше. В 1930 году эта поразительная истина не была до конца очевидна и самому Эвери, недаром он поручил своим лаборантам проверить удивительные результаты Гриффита. И ассистентам Эвери не потребовалось много времени, чтобы их подтвердить. Дж. Лайонел Эллоуэй сообщил, что ему легко удалось преобразовать невирулентный пневмококк в вирулентный, просто добавив экстракт мертвых вирулентных пневмококков в колонию их невирулентных собратьев, растущую в пробирке. Узнав об этом, Эвери загорелся идеей определить природу субстанции, благодаря которой один вид пневмококков превращается в другой. Даже быстро развивавшийся гипертиреоз, практически выведший ученого из строя на четыре года, не поколебал его решимости идентифицировать загадочное вещество. После гибели Гриффита в 1941 году, во время немецкой бомбардировки, Эвери раздобыл его фотографию и до самого выхода на пенсию держал ее на своем столе в Рокфеллеровском институте.

Эвери работал не в одиночку. В 1935 году к нему присоединился еще один канадский врач, Колин Маклеод, а в 1941 году в их команду вошел Маклин Маккарти, недавний выпускник медицинского факультета Университета Джона Хопкинса. Оба врача внесли огромный вклад в тридцатисемилетнее исследование химических свойств того, что они называли трансформирующим агентом.

На первом этапе анализа этого трансформирующего агента им удалось выделить небольшое количество ДНК. Несмотря на присутствие следов других химических веществ, в том числе и небольшого количества белков, гениальное чутье одного или нескольких членов группы Эвери – Маклеода – Маккарти подсказало им выбрать в качестве объекта более пристальных исследований именно фракцию ДНК. Мы никогда не узнаем, кому именно в голову пришла эта идея, но можем быть совершенно уверены в том, что Эвери, будучи лидером группы, если сам и не сделал решающего вывода, то, во всяком случае, не стал его оспаривать.

Итак, на протяжении многих лет три врача использовали все доступные им иммунологические, химические, биологические и физико-химические методы, чтобы выделить ДНК, и только ДНК, из специфических экстрактов. С самого начала во всех выделявшихся ими ДНК обнаруживался трансформирующий агент. Самой сложной оказалась задача освобождения ДНК от малейших следов белка, с которым она была связана в нуклеопротеиновом комплексе пневмококка. Эвери отлично знал, что, согласно общепринятой точке зрения, трансформирующим агентом может служить только белок с его невероятно сложным строением. Однако Эйвери хорошо понимал, что общепринятая точка зрения не всегда истинна.

Может быть, наиболее ярким доказательством трансформирующей способности ДНК явилась характерная утрата этой способности после добавления фермента, разрушающего кислоту. Через несколько лет, в основном благодаря усилиям Маккарти, группа сообщила об успешном выделении в чистом виде этого ДНК-разрушающего фермента.

Десятого декабря 1943 года, уступив настойчивым просьбам коллег, Эвери выступил с лекцией перед всеми сотрудниками Рокфеллеровского института и сообщил, что чистая ДНК, выделенная из мертвых инкапсулированных пневмококков III типа, оказалась способной преобразовывать культуру неинкапсулированных пневмококков II типа в инкапсулированные пневмококки III типа.

В конце лекции, как рассказывал Маккарти [153]153
  M. McCarty, The Transforming Principle(New York: W. W. Norton, 1985).


[Закрыть], коллеги устроили Эвери овацию; однако когда председательствующий предложил задавать вопросы или выступать с комментариями, в зале воцарилась мертвая тишина. Наконец поднялся один из бывших сотрудников Эвери и поведал публике, как велись многолетние исследования, результаты которых только что были представлены. Потом он вернулся на свое место. Председательствующий, доктор Шнайдер, позже рассказывал Маккарти:

– И снова последовала долгая пауза. В конце концов, когда я уже не мог этого выдержать, я сказал: «Наше заседание, выявившее полное единство мнений, объявляется закрытым».

Важнейшая статья с описанием ДНК как единственной химической субстанции, содержащей трансформирующий агент, была напечатана в февральском выпуске «Журнала экспериментальной медицины» («Journal of Experimental Medicine») за 1944 год [154]154
  O. T. Avery, C. M. MacLeod, and M. McCarty, «Studies on the Chemical of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types», Journal of Experimental Medicine79 (1944):137.


[Закрыть].

В 1990 году, когда мы встречались с Маккарти, он рассказал нам, что статья отнюдь не стала сенсацией. Во-первых, генетики почти не читали «Журнал экспериментальной медицины». Во-вторых, все это происходило в 1944 году, во время войны, и в газетах печатались куда более захватывающие истории, нежели отчет о том, что загадочное химическое вещество «ДНК» способно преобразовывать пневмококки II типа в пневмококки III типа.

Но куда более серьезным препятствием на пути признания работы стал категорический отказ ведущего биохимика Рокфеллеровского института Альфреда Мирского признать генетические функции ДНК. Судя по всему, он не мог поверить, что ДНК, состоящая только из пуринов и пиримидинов, а также из нескольких фосфатов и сахаров, могла быть тем самым трансформирующим агентом. Переносить такой объем информации, по его мнению, мог только сложный белок.

И в стенах института, и за его пределами он неустанно выступал против концепции ДНК, предложенной Эвери и его коллегами. В лекции, прочитанной в апреле 1946 года перед той же аудиторией, которая три года назад слушала доклад о трансформации пневмококков, Мирский безжалостно обрушился на выводы Эвери и его сотрудников. Несмотря на то что они самым тщательным образом удалили из исследуемой субстанции все возможные остаточные элементы белка, Мирский утверждал, что в их якобы чистом растворе ДНК все-таки содержалось от одного до двух процентов белка, а этого количества вполне достаточно, чтобы играть роль носителя трансформирующего агента.

Сидя в зале, Эвери слушал эти ожесточенные нападки. Он ни разу не попытался выступить против утверждений Мирского; он не произнес ни слова. Он также не сделал попыток опровергнуть опубликованную Мирским статью, отрицавшую роль ДНК как носителя трансформирующего агента. Однако в 1946 году у Эвери началась тяжелая депрессия, и за время, прошедшее с первого сообщения о роли ДНК в 1944 году до тихого выхода на пенсию в 1948 году, он почти не занимался исследованиями. Точно так же, как Уильям Гарвей тремя столетиями ранее, усталый 71-летний Освальд Эвери оставил мир науки и прожил – незаметно и тихо – оставшиеся ему семь лет в доме своего брата Роя в Нэшвилле, штат Теннесси.

Вероятно, его расстроило, что открытие ДНК как субстанции, передающей наследственную информацию, не было признано и не получило известности как одно из величайших научных достижений столетия. Не исключено, что он даже не знал, что в конце 1940-х годов его номинировали на Нобелевскую премию, но из-за упрямого нежелания Мирского признать правильность выводов Эвери относительно ДНК Нобелевский комитет счел разумным отложить присуждение премии до того времени, пока открытие не получит дополнительного подтверждения.

Мы никогда не узнаем, что почувствовал Эвери в 1953 году, когда прочитал статьи Уилкинса, Уотсона, Крика и Франклин. Что касается его коллеги Колина Маклеода, открытие этими учеными структуры ДНК не произвело на него большого впечатления. Мы можем утверждать это, поскольку Маккарти передал нам копию записки, адресованной ему Маклеодом после прочтения «Двойной спирали» Уотсона. Вот что он писал:

«Может быть, настанет день, когда ты объяснишь мне эпохальное значение двойной спирали и т. д. Если бы это не придумали во вторник, то вполне могли бы придумать в какой-то другой лаборатории в среду или в четверг.

Пребывающий в растерянности, твой Колин».

Конечно, и Маклеод, и Маклин Маккарти испытали нечто большее, чем легкую обиду, по поводу того, что их открытие роли ДНК в передаче наследственной информации почти не привлекло внимания. В 1970 году нобелевский лауреат Уэнделл Стенли отмечал, что сообщение, сделанное этими учеными в 1944 году, оказалось «неоткрытым открытием». Однако это утверждение Стенли следует назвать непростительно неверным. Он знал лучше многих, что, прочитав статью Эвери, ворчливый биохимик из Колумбийского университета Эрвин Чаргафф немедленно бросил все свои исследования и посвятил себя изучению химической структуры ДНК. В 1949 году Чаргафф опубликовал первое сообщение о том, что в молекуле ДНК содержится равное количество аденина и тимина, а также гуанина и цитозина (правило Чаргаффа). Позже Уотсон, Крик и Уилкинс признали ключевое значение этой работы для их собственных исследований структуры ДНК.

Непреходящее значение открытия 1944 года легко понять, если вспомнить, как об этом пишет Джеймс Уотсон в «Двойной спирали»: именно указание на роль ДНК как молекулы-носителя наследственности, подтолкнуло Уотсона и Крика в 1951 году заняться изучением ее молекулярной структуры.

Итак, структура ДНК и ее генетические функции были открыты менее чем через десять лет после судьбоносной публикации. Этот срок не так уж велик для выдающегося достижения – достаточно вспомнить о том, что между открытием метода выращивания культур тканей и началом применения вакцины против полиомиелита прошло сорок два года.

Когда мы вспоминаем встречи с Морисом Уилкинсом, нам в голову неизменно приходят эти строчки из стихотворения Джона Китса:

 
Да, Меланхолии горят лампады
Пред алтарем во храме Наслаждений…
 

Трудно сказать, почему именно эти слова всплывают в памяти, когда мы думаем о великом ученом. Может быть, все дело в том, что мы сразу же вспоминаем о глубокой грусти, которую Уилкинс испытывал в молодости, наблюдая, как его сестра борется с тяжелой, неизлечимой болезнью. Кроме того, в 1953 году на его долю выпало то, что сэр Лоренс Брэгг назвал «просто ужасным невезением» [155]155
  Judson, The Eighth Day of Creation.


[Закрыть]. Позже мы вернемся к этому событию. Но, скорее всего, мы вспомнили строки Китса после рассказа Уилкинса о том, как ему трудно быть веселым, потому что «грусть как-то привычнее».