Сонные мухи получили Нобелевскую премию

В Швеции началась нобелевская неделя — в понедельник, 2 октября, стали известны имена первых лауреатов самой престижной научной премии. Нобелевскую премию в области медицины и физиологии присудили американским ученым Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. В 1970-х они раскрыли механизм работы циркадных ритмов плодовых мушек-дрозофил, иными словами, объяснили работу «биологических часов», в том числе, и у человека. Российские медики подтверждают, что тема циклов сна и бодрствования стала особенно актуальна в XXI веке: выяснилось, что нарушения естественного ритма сна приводят к возникновению опухолей и сердечно-сосудистых заболеваний.

Решение о присуждении премии в области физиологии и медицины принимает Нобелевский комитет, в который входят 50 профессоров Стокгольмского Каролинского института. Награда присуждается за открытие, «изменившее понимание жизни или медицинской практики». Список номинантов на премию нынешнего года состоял из 361 имени — по традиции их раскроют только через 50 лет. Победителями стали трое американских ученых: Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Объявляя их имена, представитель комитет заявил, что награда вручается за открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм. «Они смогли проникнуть внутрь биологических часов организма и объяснить их работу»,— сказал секретарь Нобелевского комитета по физиологии и медицине Томас Перлман.

Циркадные ритмы — это циклические колебания интенсивности физиологических и биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. Грубо говоря, это суточные изменения в организме, характерные для большинства живых существ, включая и человека.

«С самого зарождения жизни на Земле первым ее формам приходилось адаптироваться к вращению земного шара, к смене света и темноты, ночи и дня,— напомнил представитель комитета.— Но мы не знали, как это происходит. Лауреаты этого года решили заглянуть внутрь биологических часов.

Прорыв случился в 1974 году, когда Холл с Росбашем — и Янг независимо от них — смогли выделить так называемый периодический ген у мушек-дрозофил. После этого ученые смогли подробно изучить устройство этих часов».

Доцент Первого МГМУ им. И. М. Сеченова, врач-сомнолог Михаил Полуэктов рассказал “Ъ”, что первые опыты с циркадными ритмами происходили в XIX веке во Франции. «Ученые взяли растения, которые распускают цветы по утрам и закрывают их вечером, и поставили в темное место,— сказал медик.— Оказалось, что они какое-то время ведут себя так же и в полной темноте. Этот опыт повторялся на мухах, на грызунах, наконец, на человеке — и результат оставался тем же». Исследователи пришли к выводу, что «практически все важные для жизни процессы в организме связаны с чередованием светлого и темного времени суток», но не знали, «каким образом обеспечивается ежедневное изменение активности».

В 1984 году будущие нобелевские лауреаты обнаружили в организме мушки-дрозофилы белок, количество которого изменялось в зависимости от времени суток.

«Его назвали PER — от слова "период",— сказал господин Полуэктов.— Выяснилось, что этот белок умудряется тормозить собственную выработку, когда его накапливается определенное количество. И этот цикл разгона-торможения повторяется петлей каждые 24 часа».

Ученый подчеркнул, что, хотя открытие механизма биологических часов и было сделано в прошлом веке, его значение становится все более важным в наше время. «Сейчас все более распространен так называемый социальный джетлаг, когда человек ночью работает, ведет активный образ жизни, а днем отсыпается. Так вот, благодаря дальнейшему изучению PER-белка мы знаем, что такое поведение очень опасно для организма,— предупредил доктор.— Это повышает риск образования опухолей, возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. С возрастом нарушение нормального чикла сна и бодрствования оказывает все большее влияние на организм человека».

Генетик и хронобиолог Джеффри К. Холл родился в 1945 году в Нью-Йорке в семье репортера Associated Press. В 1963 году Джеффри Холл поступил в медицинский бакалавриат в Амхерст-колледже. В лаборатории он начал работать с Филиппом Айвсом и увлекся изучением мушек-дрозофил. Позже господин Холл работал в Университете Брандейса и университете штата Мэн. Ученый раскрыл механизм биологических часов, однако его выводы далеко не сразу были приняты научным сообществом. Жаловался он и на принятие решений о финансировании научных исследований, которое, по словам ученого, ограничивает развитие науки. Тем не менее, когда его выводы подтвердились, за свою революционную для хронобиологии научную работу Джеффри Холл был избран в Национальную академию наук США. Сейчас он вышел на пенсию и проживает в штате Мэн.

Майкл Росбаш родился в 1944 году в Канзас-Сити в семье евреев, бежавших из нацистской Германии. Изначально он интересовался математикой, но после прохождения курса биологии в Калифорнийском техническом институте сосредоточился на естественных науках. В 1970 году госодин Росбаш получил степень доктора биофизики в Массачусетском технологическом институте, а в 1974 начал работать в Университете Брандейса. Там он познакомился с Джеффри Холлом — вместе они исследовали генетическое влияние внутренних биологических часов на циркадные ритмы. Майкл Росбаш также был избран в Национальную академию наук США. Ученый продолжает исследовательскую работу, в частности, изучает влияние света на различные группы нейронов.

Майкл У. Янг родился в Майами в 1949 году. Его родители были далеки от науки, но поощряли его интерес к исследованиям, покупая сыну микроскопы и телескопы. Они и подарили будущему исследователю книгу Дарвина, где ученый рассказывал о странном растении, цветы которого распускались в строго определенное время. Механизм биологических часов Дарвин не смог объяснить — и это вызвало интерес подростка. Майкл Янг поступил в Техасский университет, где в 1971 году получил степень бакалавра биологии, а в 1975-м — степень доктора в области генетики. В 1980-х он изучал ген циркадного ритма у мушек-дрозофил в университете Рокфеллера, где и продолжает работать до настоящего времени.

Трое лауреатов получат в общей сложности 9 млн шведских крон (около $1,12 млн).

Напомним, в прошлом году Нобелевская премия в области медицины и физиологии была присуждена японскому ученому Ёсинори Осуми, профессору молекулярной биологии в Токийском технологическом университете, за открытие механизма аутофагии.

3 октября будет назван лауреат в области физики, 4 октября — химии, а 6 октября объявят лауреата Нобелевской премии мира. 9 октября назовут лауреата премии Шведского национального банка по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля (неофициально называемой «Нобелевской премией по экономике»).

Александр Черных