Одна медицина. Как понимание жизни животных помогает лечить человеческие заболевания - Мэтт Морган

Осаму стал свидетелем того, как на Нагасаки сбросили атомную бомбу «Толстяк». Это был крупнейший ядерный взрыв в истории, в результате которого практически мгновенно погибло 70 тысяч человек. Он стер с лица земли больницы, жилые дома, медицинскую школу и местные святыни, такие как синтоистский храм Санно‑дзиндзя и собор Ураками. Как только Осаму, весь в пыли и бледный как тень, прибежал домой, бабушка, сняв с внука липкую черную рубашку, тут же его искупала. Сама того не подозревая, она спасла Осаму от лучевой болезни. Нагасаки был разрушен. Осаму выжил. Он не был особенным, ему просто повезло.

Несмотря на разруху, жизнь продолжалась. Часы превращались в дни, дни – в годы. Осаму, не интересовавшемуся фармацевтикой, пришлось поступить в фармацевтическую школу. То был единственный шанс получить образование. Пока Нагасаки отстраивали заново, он блестяще окончил учебу и шагнул на тернистый путь поисков своего призвания. Осаму надеялся, что встреча с ведущим университетским биологом изменит его жизнь к лучшему. Но, приехав к профессору на работу, он не застал его на месте. Разочарованный, Осаму повернул назад и в коридоре наткнулся на химика‑органика, одержимого морскими светлячками.

– Приходите в мою лабораторию! – пригласил тот Осаму. – В любое время.

И Осаму пришел.

К 1961 году Симомура благодаря своим исследованиям значительно продвинулся в понимании биолюминесценции. Годом ранее он, только что женившийся, в течение тринадцати дней плыл из Японии в США на старом больничном корабле: Осаму дали стипендию в Принстоне. Противостоя смертельным угрозам и расовым предубеждениям, он вывел свои эксперименты за пределы изучения морских светлячков.

Симомура доказал, что у люминесцирующих животных, в том числе и морских светлячков, синее свечение рождается вследствие расщепления пигмента люциферина (лат. «носитель света») ферментом люциферазой. Осаму стал первым, кому удалось очистить люциферин и кристаллизовать его с помощью сильных кислот. Это позволило изучить и понять структуру вещества. В то время считалось, что реакция люциферина и люциферазы лежит в основе биолюминесценции у всех подобных существ. Однако, увидев в Принстоне светящийся купол медузы эквореи, Осаму засомневался. Хотя медуз можно считать просто организованной формой воды[35], некоторые их виды обладают способностью светиться. Осаму предположил, что механизм их биолюминесценции должен быть иным.

В 1965 году, вскоре после того как Билл Людвиг помог предотвратить на Кубе еще одну ядерную войну, Симомура побывал в пещерах Вайтомо, где рассматривал усеянные грибными комариками своды. В его памяти всплывали рассказанные отцом истории о японских солдатах, которые использовали тусклое сияние сушеных морских светлячков для чтения карт. Осаму скучал по Японии, но во время той поездки он решил навсегда остаться в Принстоне. Он знал, что там ему будет проще раскрыть тайну светящихся медуз.

Каждое лето Осаму приходилось преодолевать почти 5000 км, чтобы добраться до сонной приморской деревушки Фрайдей-Харбор, расположенной на западном побережье США. Там они с семьей по утрам доставали сетями медуз. Одним летом они собирали более чем по сорок ведер в день, пока не наловили десять тысяч особей. И все ради 1 миллиграмма таинственного светящегося вещества. Тем не менее усилия Осаму по очищению нового люцифериноподобного соединения не увенчались успехом.

Однажды поздним вечером Осаму в очередной раз выбросил все свои старания в раковину. Как только мокрая салфетка шлепнулась о фарфор, из раковины поднялось радиоактивное свечение. Ванную озарил яркий сине‑зеленый свет. Мозг Осаму лихорадочно заработал. Дальнейшие эксперименты, проведенные глубокой ночью, показали, что морская вода из старого аквариума, стекающая в раковину, каким‑то образом заставляет медуз светиться. Через несколько дней Осаму раскусил эту хитрость: всему виной был кальций. Но что с того? Кому вообще это могло пригодиться?

Почти пятьдесят лет спустя телефонный звонок в 05:15 утра сообщил восьмидесятилетнему Осаму Симомуре, что он стал лауреатом Нобелевской премии. Церемония награждения в Стокгольме. Серый пиджак свисает с хрупких, угловатых плеч Осаму, его руки слегка дрожат. Запинаясь от волнения, он начинает свою нобелевскую лекцию с воспоминаний об ослепляющем сиянии атомной бомбы, которое по счастливой случайности привело его к открытию зеленого свечения жизни. Открытие Симомуры, возможно, помогло спасти даже больше 70 тысяч человек, что погибли в тот страшный день в Нагасаки.

Сунув руку в карман пиджака, Осаму достал небольшую пробирку с жидкостью, полученной из более чем 20 тысяч медуз. В ультрафиолетовом луче фонарика пробирка превратилась в ярко светящийся зеленый маячок. Осаму поднял огонек высоко над головой. Его руки продолжали дрожать, но он вдруг превратился в японского супергероя. Свет приглушили, по сцене разлилось зеленоватое сияние. Зрители улыбались и аплодировали, и неподвижное лицо Осаму ожило.

Симомура открыл зеленый флуоресцентный белок, ныне известный в лабораториях всего мира просто как ЗФБ. За девятнадцать лет команда Осаму собрала во Фрайдей-Харбор 850 тысяч медуз. Соединение, выделенное исследователем, стало ключом к пониманию механизмов свечения, флуоресценции и биолюминесценции, а также общих черт биолюминесцентных живых организмов: от грибных комариков в пещерах Вайтомо до светлячков на крыльце Билла Людвига.

Но чтобы понять, почему открытие ЗФБ совершило революцию в области лечения рака, нам нужно познакомиться с еще одним ученым. Пока в 1965 году Осаму собирал медуз, а Билл Людвиг стоял на страже мира у берегов Кубы, Мартин Чалфи, будучи капитаном гарвардской команды по плаванию, тоже был окружен водой. Он, наряду с еще одним исследователем, в 2008 году стоял рядом с Осаму на церемонии вручения Нобелевской премии. Им удалось превратить интересный светящийся зеленый белок в важнейший инструмент изучения рака.

Семьдесят три года, синяя футболка, короткие седые усы. На лице затемненные очки, за спиной панорамные окна с видом на Вермонт. Ерзая на стуле, Мартин Чалфи болтает со мной по видеосвязи. Он до сих пор влюблен в науку.

Летом, по окончании первого курса колледжа, он провалил свои эксперименты – все до единого. Чалфи чувствовал себя неудачником. Думал, что ему никогда не стать настоящим ученым. На последнем курсе Чалфи больше размышлял о драме и Достоевском, чем о науке.

Приехав в Гарвард в 1965 году, Чалфи тяжело переживал разлуку с семьей и друзьями: он признался мне, что чувствовал себя «точно в воду опущенным». По иронии судьбы подружиться с людьми, имеющими схожие интересы, ему помогло плавание. Он снова обрел себя. Чалфи показал себя отличным пловцом и в 1968–1969 годах даже был капитаном команды. Пока он проплывал одну дорожку за другой, намотав в сумме почти 5000 км, Осаму ловил тысячи