«Выявление генов, определяющих биологические явления, и изучение их контроля над этими явлениями оказались наиболее успешным подходом к детальному пониманию механизма биологических процессов».
Барух Бенасерраф
Барух Бенасерраф – американский врач-иммунолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1980 года «за открытие главного комплекса гистосовместимости, группы генов, отвечающих за распознавание чужеродных веществ и развитие иммунного ответа» (совместно с Жаном Доссе и Джорджем Снеллом).
Образование, степени, звания и профессиональный путь
Барух Бенасерраф родился в Каракасе (Венесуэла) в 1920 году, а через пять лет его семья переехала в Париж. Начальное и среднее образование Б. Бенасерраф получил во Франции.
В 1939 году, когда началась Вторая мировая война, семья Бенасеррафа вернулась в Венесуэлу.
1940 год. Семья Баруха Бенасеррафа переехала в США, чтобы там он смог продолжить свое образование в общеобразовательной школе Колумбийского университета.
1942 год. Бенасерраф окончил школу, выполнив при этом необходимые требования для того, чтобы продолжить медицинское образование. К тому времени он уже твердо решил изучать биологию и медицину вместо того, чтобы заняться семейным торговым бизнесом, как хотел его отец. Однако, несмотря на превосходную успеваемость в школе при Колумбийском университете, ему отказали в приеме многие медицинские учебные заведения, куда Бенасерраф подавал документы. Сам будущий лауреат Нобелевской премии объяснял это своим испано-еврейским происхождением и тем, что был в Америке иностранцем. На помощь пришел Джордж У. Бейкман, отец его близкого друга, который тогда работал помощником президента Медицинского колледжа Вирджинии в Ричмонде – он организовал для Бенасеррафа собеседование и рассмотрение его кандидатуры на одно из двух оставшихся мест на первом курсе. В результате Бенасерраф был принят в Медицинский колледж Вирджинии и начал там свое медицинское образование.
Во время учебы его призвали на службу в армию США, разрешив при этом продолжить образование.
1943 год. Барух Бенасерраф получил американское гражданство.
1945 год. Бенасерраф прошел стажировку в госпитале Queens General Hospital в Нью-Йорке, получил медицинский диплом и звание старшего лейтенанта медицинской службы американских вооруженных сил.
1946 год. Бенасерраф был назначен старшим лейтенантом в Медицинский корпус армии США. После обычных шести недель базовой подготовки его отправили на службу во Францию – сначала в Париж, затем в Нанси, куда к нему приехала его жена. Бенасерраф пробыл там почти два года в качестве начальника медицинского подразделения, где он с удовольствием занимался тем, что сегодня назвали бы общественной медициной.
1947 год. Бенасерраф демобилизовался и решил посвятить себя медицинским исследованиям.
1948 год. Элвин Кабат – иммунохимик, работавший в Неврологическом институте, Школе врачей и хирургов Колумбийского университета, – предложил Бенасеррафу стипендию в своей лаборатории. По сути, здесь и началась исследовательская карьера Бенасеррафа. Обучение у Элвина Кабата было одним из важных событий в жизни молодого ученого. Элвин Кабат — жесткий ученый с жесткими стандартами и абсолютным уважением к количественному подходу к науке. Он считал, что если явление не поддается количественной оценке, оно не заслуживает изучения. Кабат научил Бенасеррафа иммунохимии и основам иммунологии, но, что еще важнее, показал важность экспериментального доказательства, необходимости интеллектуальной честности и научной целостности.
1949 год. В связи с болезнью отца, который тогда уже жил в Париже, Бенасерраф с женой и дочкой переехали в Париж, где он стал работать в лаборатории Бернарда Халперна в больнице Бруссе. В этот период Бенасерраф познакомился с молодым итальянским ученым Гвидо Биоцци, который также присоединился к лаборатории Халперна. В течение шести лет они работали как одна команда и занимались изучением функции лейкоцитов в связи с иммунитетом. Ученые разработали методы изучения очистки крови от твердых частиц с помощью РЭС и сформулировали уравнения, управляющие этим процессом в организмах млекопитающих.
1956 год. После шести лет в Париже Бенасерраф понял, что несмотря на свое французское образование, в Париже он иностранец, а это значит, что продолжить научную карьеру и создать во Франции независимую лабораторию ему будет крайне сложно. Поэтому получив приглашение от Льюиса Томаса, он вернулся в Соединенные Штаты и стал ассистент-профессором патологии в медицинской школе Нью-Йоркского университета. Здесь Бенасерраф оборудовал собственную лабораторию и вернулся к исследованиям механизмов гиперчувствительности, но на этот раз также проявил интерес к клеточной и гуморальной гиперчувствительности.
1956-1961 годы. Это было время, когда Бенасерраф стал преподавать и обучать научных сотрудников и студентов, поняв, что подготовка молодых ученых была крайне ценным и полезным опытом. Позже он выбрал «Подготовку ученых» в качестве темы своего президентского обращения к Американской ассоциации иммунологов.
1960 год. Бенасерраф стал профессором патологии в Нью-Йоркском университете.
1968 год. Бенасерраф занял должность заведующего лабораторией иммунологии в Национальном институте здравоохранения, куда вместе с ним перешли некоторые его сотрудники. Лаборатория предлагала очень привлекательные условия и ценные инбредные штаммы морских свинок, необходимые для работы в области иммуногенетики. Большая часть понимания механизма функции Ir-генов действительно была получена в этой лаборатории.
1970 год. Роберт Эберт предложил Бенасеррафу заведовать кафедрой патологии в Гарвардской медицинской школе. Бенасерраф переехал в Гарвард, потому что скучал по университетской среде и, в частности, по взаимодействию с энергичными и непредвзятыми молодыми умами студентов и сотрудников. По просьбе Роберта Эберта была инициирована межфакультетская программа аспирантуры по иммунологии в Гарвардской медицинской школе, которая очень успешно развивалась под руководством коллеги Бенасеррафа Эмиля Унанью.
1980 год. Параллельно с преподаванием в Гарвардском университете Бенасерраф вел исследовательскую работу в Онкологическом институте Сиднея Фарбера в Бостоне и продолжал исследовать генетику и биохимию МНС (major histocompatibility complex) и его роль в деятельности Т-клеток.
1991 год. Б. Бенасерраф покинул Гарвард в связи с выходом на пенсию.
1973 год. Бенасерраф был избран президентом Американской ассоциации иммунологов, в 1974 году он стал президентом Американского общества экспериментальной биологии и медицины, в 1980 году – президентом Международного союза иммунологических обществ. Он был избран в Американскую академию искусств и наук в 1972 году, в Национальную академию наук США в 1973 году, а в 1980 году стал президентом Института рака Сиднея Фарбера. Он также являлся членом Британской иммунологической ассоциации, Французского общества биологической химии и советником Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
Бенасерраф был удостоен множества наград, включая премию Ребби Шаи Шакнаи за исследования в области иммунологии и рака Еврейского университета в Иерусалиме, премию памяти Дакетта Джонса Фонда Хелен Хей Уитни и медаль «За научные достижения» Национального научного фонда США.
Основные научные достижения
1947 год. Медицинскими исследованиями Бенасерраф начал заниматься после демобилизации. Еще будучи студентом, его интерес был направлен на иммунологию, в частности на изучение механизма гиперчувствительности. Сам Бенасерраф в детстве страдал бронхиальной астмой, поэтому изучение аллергии считал крайне важным.
1948 год. Этот год можно считать началом исследовательской карьеры. Под руководством Элвина Кабата Бенасерраф приступил к исследованию механизмов иммунной гиперчувствительности, т.е. ненормальной реакции организма на инородные агенты.
1956-1961 годы. Бенасерраф работал над клеточной гиперчувствительностью с Филиппом Геллом, иммунокомплексными заболеваниями с Робертом МакКласки и Пьером Вассалли, анафилактической гиперчувствительностью с Золтаном Овари, опухолеспецифическим иммунитетом с Ллойдом Олдом и структурой антител с Джеральд Эдельман. Научная атмосфера в Нью-Йоркском университете в тот период была особенно благоприятна для развития иммунологии. Многочисленные иммунологи работали с энтузиазмом и плодотворно взаимодействовали.
Именно в эти годы Бенасерраф начал исследования в области иммуногенетики, которые привели к присуждению ему в 1980 году Нобелевской премии по медицине. Это было началом долгой и сложной истории, которая привела ученых к пониманию того, каким образом эти гены, расположенные в главном комплексе гистосовместимости млекопитающих, выполняют свою функцию и определяют иммунный ответ.
В 1968 году Бенасерраф получил должность заведующего лабораторией иммунологии в Национальном институте здравоохранения, и некоторые из его сотрудников перешли вместе с ним. Здесь он со своими коллегами подтвердил данные Макдевита, используя инбредные линии морских свинок, выращиваемых в Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний.
1970 год. В Гарварде Бенасерраф продолжил свою работу над генами иммунного ответа и их ролью в регуляции специфического иммунитета. Вместе с коллегами он определил роль генов иммунного ответа в контроле явлений подавления иммунитета. Независимо от группы Дональда Шреффлера, работавшей по сходной тематике, ученые обнаружили рестрикцию, зависящую от Ш-локуса, – явление, касающееся функции двух типов лимфоцитов - В- и Т-клеток. Эти клетки играют важнейшую роль в способности иммунной системы распознавать специфические вещества инфицирующих микроорганизмов и вступать с ними в реакцию. В-клетки вырабатывают антитела, взаимодействующие с чужеродными антигенами, а Т-клетки принимают активное участие в процессе отторжения чужеродной ткани и помогают в формировании гуморального иммунного ответа. Различные виды Т-клеток могут уничтожать опухолевые или зараженные вирусами клетки и бактерии, а также усиливать или подавлять активность специфических В-клеток. Взаимодействия между Т- и В-клетками сдерживаются комплексом МНС: Т-клетки влияют на образование антител В-клетками лишь в том случае, если обе эти разновидности несут одинаковые Ш-гены.
1976 год. Бенасерраф написал: «Эволюционная роль [МНС] рестрикции, а также значение антигенов МНС становятся ясными, если рассматривать иммунные реакции Т-клеток как механизмы, отвечающие прежде всего за распознавание своего и чужого вещества на поверхности клеток. Т-клетки должны определить, что та или иная клетка становится злокачественно перерожденной или зараженной вирусом и что, следовательно, ее необходимо уничтожить». Ученый предположил, что продукты МНС класса I в пораженных клетках по тем или иным причинам изменяются, и Т-клетки специализируются на распознавании таких изменений, в частности при комбинации нормальных молекул класса I организма с опухолевыми или вирусными антигенами. Бенасерраф выдвинул гипотезу, согласно которой это явление может объяснить, почему инородные органы при пересадке отторгаются: Т-клетки реципиента реагируют на антигены класса I МНС донора, уничтожая несущие их клетки так, как они уничтожают клетки, антигены класса I которых изменены в результате вирусного заражения или опухолевого перерождения.
Способность T-клеток регулировать активность B-клеток, как и распознавание T-клетками пораженных клеток, зависит от узнавания ими малейших изменений продуктов MHC. Считается, что B-клетки передают информацию T-клеткам о том, с каким антигеном будут реагировать вырабатываемые ими антитела. Исходя из роли этих продуктов IR-генов (у человека - антигены HLA-D) во взаимодействиях между Т- и B-клетками можно предположить, каково участие IR-генов в иммунном ответе. Если у человека нет Т-клеток, распознающих определенную комбинацию HLA-D и антигена, то этот антиген будет для него невидимым и иммунной реакции не произойдет.
Полученные Барухом Бенасеррафом результаты привели к открытию роли содержащихся в поверхностных структурах клетки генетических факторов в явлениях тканевой совместимости и несовместимости и нашли большое применение в этиологии, диагностике и клинике некоторых ранее не поддававшихся лечению заболеваний. Кроме того, например, типирование генов HLA II класса является обязательным исследованием для подбора донора при трансплантации органов.
Инвитро:
