10 открытий, которые спасли мир и заслужили Нобелевскую премию

Нобелевская премия присуждается за наиболее значимые открытия для человечества. Предлагаем вспомнить самые важные достижения в области физиологии и медицины, которые были щедро «оплачены» из Фонда Нобеля за минувшее десятилетие.

Премия-2010: за ЭКО

Британский ученый Роберт Эдвардс вошел в историю как творец первого в мире «ребенка из пробирки» — это Луиза Браун, родившаяся в 1978 году. Первый удачный эксперимент по оплодотворению человеческой яйцеклетки в лабораторных условиях ученый провел еще в 1967-м, но потребовалось десятилетие до получения настоящего результата в виде беременности и новорожденного. Нобелевский комитет наградил Эдвардса, когда Луизе Браун было уже 32 года. К тому времени ЭКО стало рутинной процедурой, и благодаря ей на свет появились миллионы людей. Сегодня всем совершенно ясно, что технология оплодотворения яйцеклетки вне организма in vitro — это победа над бесплодием и самое настоящее медицинское чудо в действии.

Премия-2011: за изучение механизмов иммунитета

В 2011 году премию разделили иммунологи. Они выяснили, что и у плодовых мушек, и у человека есть тролл-подобные рецепторы, которые помогают отражать атаку бактерий и грибков, активируя клеточный иммунный ответ. Если у существа в результате мутаций убрать соответствующий ген, то оно, скорее всего, умрет от инфекций или хронических воспалительных болезней. Хотя исследованием занималась группа ученых, приз получили французский иммунолог Жюль Хоффман с американцем Брюсом Бётлером. В том же году был посмертно награжден канадский ученый Ральф Стейнман: в 1973-м он открыл дендритные клетки и описал их роль в адаптивном иммунитете. Ученый скончался 30 сентября 2011 года, а 3 октября был объявлен лауреатом, так как Нобелевский комитет считал его живым и, узнав печальную весть, не стал отменять свое решение.

Премия-2012: за стволовые клетки

Что, если бы люди могли заменять поврежденные и изношенные органы? Или выращивать новые взамен утраченных? Регенеративная медицина давно нуждается в технологии превращения обычных клеток в стволовые, и такой способ нашел японский ученый Синъя Яманака. Он первым в мире получил индуцированные стволовые клетки в 2006 году, экспериментируя на мышах. Ему не пришлось ждать долго вручения Нобелевской премии — получил он ее в паре с британским биологом Джоном Гердоном с формулировкой «За работы в области биологии развития и получения индуцированных стволовых клеток». Гердон еще в 1958-м клонировал лягушку с использованием клеточных ядер головастиков. В описаниях его опытов впервые прозвучало слово «клон» по отношению к животным.

Премия-2013: за открытие транспортной системы клеток

Нобелевская премия 2013 года присуждена трем ученым, которые раскрыли тайну того, как клетка организует свою транспортную систему. Каждая клетка организма — это фабрика, которая производит и экспортирует молекулы. Например, когда вырабатывается и выделяется в кровь инсулин, сигнальные молекулы — нейротрансмиттеры — передаются от одной нервной клетки к другой. Эти молекулы транспортируются по клетке в небольших «сумках», называемых везикулами. Три Нобелевских лауреата Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Зюдхоф открыли молекулярные принципы, которые управляют тем, как этот груз доставляется в нужное место в нужное время в клетке. Нарушения в этой системе приводят к сбоям в работе организма — из-за них могут развиться неврологические заболевания, диабет и иммунологические расстройства.

Премия-2014: за открытие «внутреннего GPS» в мозге

Как человеческий мозг создает карту окружающего пространства? Что помогает нам находить дорогу из одного места в другое? Нобелевские лауреаты 2014 года открыли систему позиционирования — «внутренний GPS». Еще в 1971-м американец Джон О'Киф обнаружил особый тип нервных клеток в области мозга гиппокампе и заметил, что они всегда активируются, когда крыса находится в определенном месте в комнате. При перемещении грызуна у него активизировались другие нервные клетки. О'Киф пришел к выводу, что эти «ячейки места» и образуют карту комнаты. Второй компонент системы позиционирования обнаружили супруги Мозер из Норвегии в 2005-м. Они выделили еще один тип нервных клеток — координатные нейроны (grid cells). Именно они задают нам систему координат и позволяют точно находить путь. При болезни Альцгеймера эти клетки поражаются и человек теряет способность ориентироваться на местности.

Премия-2015: за борьбу с инфекциями

Лауреаты этого года разработали препараты от болезней, вызванных паразитами, — малярии, речной слепоты и лимфатического филяриоза, известного как слоновость. Примечательна история фармацевта Ту Юю из Китая. Эта женщина искала средство против малярии в древних трактатах по китайской традиционной медицине. За три года ее научная группа изучила более 2000 старинных рецептов и изготовила по ним 380 экстрактов. Испытания на животных показали, что самым действенным был рецепт 340 года. Его основным компонентом является полынь однолетняя Artemisia annua. Ту Юю выделила несколько веществ из растения и сделала на его основе лекарство «Артемизинин» — с 1972 года оно спасло миллионы людей от малярии. Еще два ученых, разделившие Нобелевскую премию вместе с Юю: Уильям Кэмпбелл и Сатоси Омура — открыли новый препарат «Авермектин», спасающий африканцев и латиноамериканцев от болезней, вызванных паразитическими червями (гельминтами).

Премия-2016: за открытие механизмов аутофагии

Наши клетки занимаются «самоедством» — этот процесс называется «аутофагия». Еще в 1960-х ученые заметили, что клетка может разрушать свое собственное содержимое, заключая его в мембраны и образуя мешковидные пузырьки. Они транспортируются в специальный отсек — лизосому — и подвергаются там деградации. Механизм этот был мало изучен до тех пор, пока за дело не взялся японский молекулярный биолог Ёсинори Осуми. В серии блестящих экспериментов в начале 1990-х он использовал пекарские дрожжи для идентификации генов, необходимых для аутофагии. На примере дрожжей он объяснил основные механизмы аутофагии в человеческих клетках и вскоре получил Нобеля.

Премия-2017: за наши биологические часы

Все живые организмы приспособлены к ритмам Земли и Солнца, к смене дня и ночи. Но как именно работают наши внутренние биологические часы? Изучением этого вопроса занимались Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Используя плодовых мух в качестве модели, будущие нобелевские лауреаты выделили ген, который контролирует ежедневный биологический ритм организма. Они показали, что этот ген кодирует белок PER, который накапливается в клетке в течение ночи, а затем деградирует в течение дня. Колебания уровня этого белка в течение 24-часового цикла определяют наши циркадные ритмы и способствуют тому, что все организмы на свете: растения, животные и люди — синхронизируют свои биологические ритмы с вращениями Земли.

Премия-2018: за новую терапию рака

От рака умирают миллионы людей ежегодно. Нобелевская премия неоднократно вручалась за стратегию в борьбе с онкологическими заболеваниями. В 1966-м ее присудили за методы гормонального лечения рака предстательной железы, в 1988 году — за химиотерапию, в 1990-м — за трансплантацию костного мозга при лейкозе. В 2018 году премией была отмечена принципиально новая терапия, разработанная Джеймсом Эллисоном и Тасуку Хондзе. Она основана на активации иммунной системы для атаки опухолевых клеток. Работая отдельно друг от друга в США и Японии, ученые выяснили, что у иммунной системы есть ускорители и тормоза, регулируя которые можно помочь организму справиться с раком.

Премия-2019: за изучение клеточного дыхания  

Давно известно: всем живым существам необходим кислород для превращения пищи в полезную энергию. Но как именно клетки приспосабливаются к изменениям в уровне кислорода, долгое время было непонятно. Именно этой темой занимались нобелевские лауреаты прошлого года: Уильям Кэлин, Питер Рэтклифф и Грегг Семенза. Оказалось, клетки чувствуют и приспосабливаются к малейшим изменениям состава воздуха. Ученые подробно изучили молекулярные механизмы, регулирующие активность генов в ответ на различные уровни кислорода. Их открытия помогли в разработке новых стратегий в лечении анемии, рака и других заболеваний.

Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2020 году стали Харви Альтер, Майкл Хьютон и Чарльз Райс. Они занимались исследованиями, которые послужили открытию гепатита C в 1989 году, и подарили людям возможность исцеления. Подробнее об их работе читайте на сайте канала «Наука».