Вся жизнь — наука: как нобелевский лауреат Гертруда Элайон создала лекарство против лейкоза

 8503 • 06.03.2023
Иллюстрация: Сэр Рой Йорк Калн

Американский биохимик Гертруда Элайон в 1988 году удостоилась Нобелевской премии по физиологии и медицине, став первым лауреатом-химиком в этой области, да еще и без докторской степени. Кровь5 — о том, каким был ее путь к признанию и от чего ей пришлось отказаться ради научных достижений.

«Не бойся тяжелой работы! Ничто стоящее не дается легко!» — таков был девиз Гертруды Элайон, продиктованный самой жизнью, которую не назовешь простой. Ей пришлось столкнуться со всеми трудностями и перипетиями, которые приготовил ХХ век, пришлось ломать барьеры в медицине, в которой тогда доминировали мужчины. И забегая вперед: все это ей удалось — благодаря удивительному упорству и целеустремленности.

Гертруда Элайон родилась в Нью-Йорке в 1918 году, в семье иммигрантов из Восточной Европы: отец — литовец, мать — русская. Гертруда росла обычным ребенком, никакой склонности к науке не проявляла до того момента, когда в семье не случилась беда: от рака желудка умер ее дед. Она была настолько потрясена его смертью, его страданиями, невозможностью его спасти, что решила свою жизнь посвятить созданию лекарств от тяжелых болезней. Так не должно быть, думала Гертруда, поступая в Хантер-колледж, школу для девочек на Манхэттене. Своей специальностью она выбрала химию.

Это был смелый шаг. Во-первых, в семье не было денег (это был период Великой депрессии), и, если бы не отличная учеба, благодаря которой Элайон смогла получить стипендию, не видать бы ей дальнейшего обучения. Во-вторых, образование для женщин было в то время весьма формальным — предполагалось, что выпускницы после учебы не будут строить карьеру, а займутся семьей. Но женщины, ее сокурсницы, уверенно брали жизнь в свои руки и не собирались мириться с подобным отношением.

В 1937 году Элайон с отличием окончила Хантер-колледж и прекрасно знала, какова ее цель: бороться со страданиями, вызванными болезнями, а значит, создавать лекарства, которые спасут людей.

Она поступила в Нью-Йоркский университет, окончила там магистратуру, затем аспирантуру. Ее не смущало, что на химическом факультете она была единственной женщиной. Хотя и огорчало, что даже высшее образование не было гарантией того, что перед ней отныне откроются все двери в науке.

Тогда, в конце 1930-х годов, найти работу в научной лаборатории женщине было почти невозможно. Нормой было растить детей, заниматься семьей, а не двигать науку вперед. Элайон хотела исследовать рак, но вместо этого приходилось проверять качество соленых огурцов и ягод в качестве пищевого аналитика да вести в школе уроки химии.

Ее знания оказались востребованы лишь с началом Второй мировой войны, когда помимо прочего возникла острая потребность в кадрах для лабораторий.


На своем месте

Гертруда Элайон и Джордж Хитчингс, 1948 год Фото: Wikipedia

В 1941 году Элайон ждал еще один удар в личной жизни. От бактериальной инфекции сердечных клапанов умирает ее жених. Если бы болезнь случилась с ним хотя бы на пару лет позже, он бы остался жив — к тому времени это заболевание уже научились лечить пенициллином. Но в начале 1940-х этот антибиотик еще не ввели в клиническую практику.

Смерть любимого человека еще сильнее укрепила Элайон в стремлении заниматься фармакологией и создавать лекарства.

Вначале ей удается устроиться на работу в промышленную лабораторию в сфере приборостроения, затем получить должность ассистента-биохимика в лаборатории компании Johnson & Johnson, а спустя еще время стать ассистентом Джорджа Х. Хитчингса в фармацевтической компании Burroughs Wellcome (ныне GlaxoSmithKline).

Через сорок лет вместе с Хитчингсом Элайон получит Нобелевскую премию. Но тогда, в 1944-м, она пришла в его лабораторию, как ей казалось, ненадолго, пока эта работа позволяла изучать что-то новое. Только оказалось, что это было идеальным местом для поиска лекарств от болезней, и в конечном счете Элайон осталась в компании больше чем на три десятилетия.

В середине 1940-х в большинстве случаев новые лекарства создавались с применением различных химических соединений, действие которых было уже известно. Джордж Хитчингс, чья лаборатория занималась поиском лекарства для лечения рака и бактериальных инфекций, решил идти другим путем: по его мнению, начинать следовало с изучения биохимии онкоклеток и бактерий. Собственно, вместе с Элайон он так и сделал: они стали разрабатывать молекулы, которые бы мешали делению раковых клеток и затормозили рост опухоли.

Структура и функции ДНК были в то время еще слабо изучены, тем не менее исследователи понимали, что ДНК — важная часть процесса клеточного размножения и что она состоит из двух классов азотсодержащих оснований: пиримидинов и пуринов. Хитчингс и Элайон начали изучать пурины и вскоре обнаружили, что эти вещества необходимы для производства ДНК.

Это открытие поставило перед исследователями новые вопросы. А что, если «убрать» пурины из ДНК раковой клетки? Затормозит ли это рост опухоли? Ученым удалось выяснить, что модифицированные пурины работают как химиотерапевтические препараты и могут предотвращать репликацию ДНК.

Элайон продолжала искать лучшие пуриновые соединения для лечения лейкоза и в начале 1950-х нашла их, разработав диаминопурин и тиогуанин. Эти разновидности пуринов действовали именно так, как и предполагали ученые: останавливали размножение раковых клеток. Но у данных препаратов были заметные побочные эффекты, так что работа продолжалась.

Гертруда была упорна и последовательна в своих научных изысканиях. Как-то она заменила в химических соединениях пуринов атом серы атомом кислорода. Так был открыт 6-меркаптопурин (6-MP) — лекарство против лейкоза. Оно было менее токсичным и более эффективным, чем предыдущие препараты, но все же недостаточно действенным для лечения рака крови. Понадобились дополнительные исследования, чтобы установить, что максимальный эффект 6-МР дает в сочетании с другими препаратами.

Эта комбинированная терапия оказалась действенной для более чем 80% детей, больных лейкозом, — она применяется и сегодня.

Интересно, что разработка Элайон послужила основой для другого открытия. Дело в том, что препарат 6-MP имел побочные эффекты, среди прочего он влиял на иммунную систему организма, ослабляя ее. В слабости может быть сила, подумал британский врач Рой Калн и использовал препарат при трансплантации органов, ведь при ней активная работа иммунной системы только мешает приживлению пересаженного органа, может вести к его отторжению.

Оказалось, что, действительно, 6-MP можно применять и с этой целью.

Позднее было открыто другое соединение — азатиоприн, который в 1962 году был впервые использован для подавления иммунной системы человека при пересадке почки. Эта операция стала поворотным моментом в трансплантологии, а начало ему, получается, положили научные разработки Гертруды Элайон.


Плата за признание

Карьера Элайон стремительно шла вверх. В 1967 году она была назначена завотделением экспериментальной терапии все в той же компании Джорджа Хитчингса Burroughs Wellcome. Под ее руководством были разработаны новые подходы к производству лекарств, которые могли бы воздействовать на определенные патогены. Благодаря Элайон сегодня у нас есть препараты, которые содержат ацикловир (от герпеса), аллопуринол (от подагры), пуринетол (от лейкоза), пириметамин (от малярии), триметоприм (от менингита и бактериальных инфекций) и азатиоприн (ограничивает отторжение пересаженного органа при его трансплантации).

В 1983-м Элайон вышла на пенсию, однако продолжила работать в лаборатории, проводя за исследованиями практически полный рабочий день. Вместе с коллегами она занималась в тот период важной и интересной научной темой — адаптацией азидотимидина (или AZT), который бы препятствовал репликации ВИЧ. Этот препарат стал первым лекарством для лечения пациентов со СПИДом.

— Моя работа стала моим призванием, — призналась как-то в интервью Элайон.

Гертруда Элайон, Фото: wellcomeimages.com
Ее жизнь, конечно, не замыкалась в стенах лаборатории — она любила фотографию, оперу и путешествия. Но все же главным смыслом для нее были именно исследования.

Она так и не вышла замуж, не создала семьи. Впоследствии Элайон не раз высказывала сомнение, добилась бы она столь внушительных успехов, если бы у нее были муж и дети. Притом что в обществе в то время неодобрительно относились к женщине, променявшей семейный уют на работу в лаборатории.

Элайон также не удалось получить докторскую степень. Уже работая у Хитчингса, она поступила в докторантуру Бруклинского политехнического университета и после работы вечером ездила учиться. Но через некоторое время университет поставил ей ультиматум: либо работа, либо учеба на дневном отделении, так как совмещать это невозможно. Работа в лаборатории уже настолько захватила ее, что она решила оставить мечту об ученой степени и сосредоточиться на исследованиях.

Впрочем, это не помешало ей стать обладательницей 45 патентов, 23 почетных степеней и длинного списка других наград. Научное сообщество оценило ее вклад в науку по достоинству. Много позже Элайон получила почетные докторские степени Университета Джорджа Вашингтона, Университета Брауна и Мичиганского университета.

Впрочем, это не помешало ей стать обладательницей 45 патентов, 23 почетных степеней и длинного списка других наград. Научное сообщество оценило ее вклад в науку по достоинству. Много позже Элайон получила почетные докторские степени Университета Джорджа Вашингтона, Университета Брауна и Мичиганского университета.

Вершиной ее научной карьеры стало вручение Нобелевской премии в области физиологии и медицины, которую Элайон разделила с Джорджем Хитчингсом, ее бессменным руководителем в Burroughs Wellcome, а также с сэром Джеймсом У. Блэком. Впервые в истории премия в области медицины была вручена химику, к тому же не имеющему докторской степени.

— Меня часто спрашивают, была ли Нобелевская премия тем, к чему я стремилась всю свою жизнь, — говорила в интервью Элайон. — А я отвечаю, что это было бы безумием. Никто не будет стремиться к Нобелевской премии, потому что, если вы ее не получите, вся ваша жизнь будет потрачена впустую. Мы стремились к тому, чтобы люди выздоравливали, и удовлетворение от этого намного больше, чем любой приз, который можно получить.


Понравилась статья?
Поддержите нашу работу!
ToBeWell
Это социально-благотворительный проект, который работает за счет пожертвований неравнодушных граждан и наших партнеров
Подпишись на рассылку лучших статей
Будь в курсе всех событий

Актуальное

Главное

Партнеры

Все партнеры