30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину
Шрифт:
Когда знакомишься с историями нобелевских лауреатов, поражает то, с какой самоотверженностью врачи и физиологи готовы были поручиться за верность своих идей собственным здоровьем и даже жизнью. Следуя примеру Вернера Форсмана, который в начале XX века бесстрашно ввел катетер в собственное сердце, чтобы доказать безопасность подобных операций, уже в наше время молодой ученый Барри Маршалл стал добровольцем для собственных исследований. Чтобы опровергнуть широко распространенный миф о том, что гастрит возникает от стресса и неправильного питания, Барри выпил содержимое чашки Петри с культурой бактерии Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori). После этого у него развился гастрит, а бактерия была обнаружена в слизистой его желудка. Барри не остановился на полпути и дважды
Просмотрев список нобелевских лауреатов, можно сделать однозначный вывод: чтобы стать одним из них, надо нести в своем геноме половые хромосомы ХY, то есть быть мужчиной. Вы можете проповедовать идею гендерного равенства, но хладнокровная статистика легко опрокинет ваши доводы, потому что мужчин, среди получивших Нобелевскую премию, – абсолютное большинство. Это связано с особенностями отбора лауреатов и вручения премии. Нобелевский комитет отмечает работы, совершенные некоторое время назад: ведь сначала должен завершиться период проверки и подтверждения открытий. А ведь еще 30 и даже 20 лет назад в научной среде подавляющего числа стран было намного меньше женщин, чем сейчас, а предубеждений против них, наоборот, было не в пример больше.
За год до присуждения премии Нобелевский комитет рассылает тысячам экспертов со всего мира запросы на номинирование в каждой области. На основании их ответов отбирают около 300 возможных лауреатов. Таким образом, Нобелевский комитет ограничен в своем выборе мнением экспертов, а те в основном рекомендуют к награде открытия, совершенные мужчинами. Длительным периодом проверки и подтверждения открытий можно объяснить и то, почему номинируют в основном ученых весьма солидного возраста.
Однако гендерные предрассудки в скором времени, скорее всего, уйдут в прошлое, и среди портретов нобелевских лауреатов появится больше симпатичных женских лиц. В этом отношении область физиологии и медицины всегда была чуть впереди других номинаций: мы можем гордиться двенадцатью женщинами-лауреатами.
После прочтения этой книги вам откроется стройная и логичная картина преемственности научной мысли, где в результате нелепых случайностей могут пропасть гениальные прозрения. Вы сможете сделать собственные маленькие открытия: например, поймете, как появилась кардиография и что видит врач, рассматривая вашу ЭКГ. Мы расскажем, почему не надо лечиться, если обнаружен вирус папилломы человека, и вообще попробуем объяснить, что представляют собой практически все медицинские обследования и распространенные тактики лечения. А вы, узнав о фундаментальных научных открытиях, наверняка овладеете основами знаний о физиологии человека и медицине. Надеемся, что вы извлечете из этой книги пользу.
ГЛАВА 1. Столетний путь физиологии: от фагоцитоза до аутофагии
Условно и безусловно: это рефлексы
Иван Петрович Павлов
Первым российским ученым, который получил Нобелевскую премию за открытие в области физиологии и медицины, был Иван Петрович Павлов. Надо сказать, что таких людей, как он, рождается очень мало. Павлов был настоящим ученым и гуманистом – активным, ищущим, честным. Что мы знаем о нем? По открытому самим Павловым принципу условного рефлекса наш мозг рефлекторно реагирует на это имя подсказкой: собака Павлова.
Уже во время проведения самых ранних физиологических исследований Ивана Петровича волновали две принципиальные вещи: чистота эксперимента (что позволяло ему получать обоснованные и воспроизводимые данные) и гуманное отношение к животным. В своей нобелевской лекции на получении премии в 1904 году, он так описывал свою работу с собаками: «…мы должны были точно придерживаться всех предписаний, которые хирурги устанавливают в отношении своих пациентов. Здесь также должны были применяться подходящий наркоз, тщательная чистота при операции, чистые помещения после операции и заботливый уход за раной… Только при этих условиях
Несмотря на то что имя Ивана Петровича Павлова широко известно, а собаке Павлова поставлен памятник и даже есть одноименное сообщество в фейсбуке, в школе изучают только небольшую часть работ этого ученого – и, собственно, не совсем ту, за которую ему была вручена Нобелевская премия. Мы не зря начали эту главу с большой цитаты академика Павлова. Человеку, далекому от науки, эксперименты над животными могут показаться жестокими. Поэтому о них не напишут ничего хорошего журналисты и умолчат школьные учебники. Один из авторов этой книги несколько лет работал с экспериментальными моделями – мышами и крысами, помогая врачам найти способ оптимального лечения лимфобластных лейкозов у детей и взрослых. Эксперименты не обходились без забоя животных и последующего изучения их внутренних органов. Только осознание того, что все это делается ради продления жизни больных с тяжелыми заболеваниями крови, позволяло работать без постоянного тяжелого раскаяния. Возможно, академик Павлов испытывал похожие чувства, естественные для любого нормального человека, поэтому он уделял особое внимание гуманному обращению с животными.
В ходе экспериментов по изучению пищеварения он открыл особенности высшей нервной деятельности, известные как условные рефлексы. В 20–30-х годах прошлого века он был неоднократно повторно номинирован на Нобелевскую премию, но вручена она была только один раз «за исследование функций главных пищеварительных желез». Экспериментальной моделью для ученого служили собаки с разобщенными отделами пищеварительной системы. Их Павлов оперировал сам и в процессе виртуозно овладел оперативной техникой.
Классический павловский эксперимент был проведен на собаке, пищевод которой был разобщен, а оба его конца вшиты в кожу шеи. Пища не могла естественным путем продвигаться по пищеварительному тракту и выпадала наружу. Одновременно из желудка через металлическую трубку вытекал выделявшийся желудочный сок. То есть при кормлении пища не попадала в желудок собаки, но тем не менее желудочный сок вырабатывался. Эксперимент ясно доказал, что процесс пищеварения регулируется центральной нервной системой.
Позже Иван Петрович усовершенствовал этот эксперимент: сформировал в желудке собаки особый карман, названный позднее «павловским желудочком», чтобы изучать состав выделяющегося секрета при кормлении разной пищей. Выведя наружу слюнные железы, он изучал состав и консистенцию слюны при попадании в пищеварительный канал различных веществ: съедобных и несъедобных, сухих и жидких. Он заметил, что слюнные железы при этом работали по-разному. Они производили больше или меньше слюны, вязкой или жидкой, и ее состав также был каждый раз особым. Так же ведут себя и железы, вырабатывающие желудочный сок. Например, когда мы едим хлеб, наш желудочный сок богат ферментами и наименее кислый. В ответ на молоко вырабатывается сок с наименьшей концентрацией ферментов, а на мясо – наиболее кислый желудочный сок. Причем в первом случае концентрация ферментов будет в два-четыре раза больше, чем во втором и третьем. Фистула, вживленная в желудок собаки и в просвет слюнной железы, позволяла измерить количество и состав желудочного сока и слюны, выделяемых в ответ на разные виды пищи. Прооперированная собака, чучело которой хранится в музее-усадьбе ученого, прожила несколько лет и умерла от старости.