Основополагающие открытия лауреатов этого года в области физиологии и медицины объяснили, как тепло, холод и прикосновения могут инициировать сигналы в нашей нервной системе. Выявленные ионные каналы важны для многих физиологических процессов и болезненных состояний. Эти знания используются для разработки методов лечения ряда болезненных состояний, включая хроническую боль.
«Наша способность ощущать тепло, холод и прикосновения необходима для выживания и лежит в основе нашего взаимодействия с окружающим миром, – говорится в заявлении Нобелевского комитета. – В повседневной жизни мы воспринимаем эти ощущения как должное, но как возбуждаются нервные импульсы, чтобы можно было почувствовать температуру и давление? Этот вопрос решили лауреаты Нобелевской премии этого года».
Американский ученый Дэвид Джулиус, чьи труды в основном посвящены физиологии, получил известность как исследователь ноцицепции (возникновение ощущений боли и тепла). В своих исследованиях 65-летний профессор Калифорнийского университета Джулиус использовал капсаицин (острое соединение перца чили, которое вызывает ощущение жжения), чтобы определить датчики в нервных окончаниях кожи, которые реагируют на тепло.
Несмотря на то что Джулиан Дэвис родился в Нью-Йорке на Брайтон-Бич, у него есть корни, связующие его с нашей страной: его предки были еврейскими эмигрантами, бежавшими из царской России.
Его товарищ по премии Ардем Патапутян использовал чувствительные к давлению клетки, чтобы открыть новый класс датчиков, которые реагируют на механические раздражители в коже и внутренних органах.
Несмотря на то что Ардем Патапутян назван американским ученым, он имеет армянское происхождение, а родился в 1967 году в ливанской столице. Он учился в Американском университете Бейрута, а в 1986 году перебрался в США, где получил степень бакалавра в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, а затем и докторскую степень. В 2000 году он стал доцентом Исследовательского института Скриппса. С 2014 года работал исследователем в Медицинском институте Говарда Хьюза.
Прорывные открытия Дэвида Джулиуса и Ардема Патапутяна, как говорится в заявлении Нобелевского комитета, «положили начало интенсивной исследовательской деятельности, ведущей к быстрому расширению нашего понимания того, как наша нервная система воспринимает тепло, холод и механические раздражители. Лауреаты выявили важные недостающие звенья в нашем понимании сложного взаимодействия между нашими чувствами и окружающей средой».
В прошлом году Нобелевскую премию в области медицины и физиологии получили трое ученых: американцы Харви Джеймс Алтер и Майкл Хоутон, а также британский вирусолог Чарльз М. Райс за их открытия в области изучения вируса гепатита С.
Прогнозы: пандемия и гендерное равенство
Традиционно в СМИ и специализирующихся на науке интернет-ресурсах высказываются прогнозы, кто же станет лауреатом самой престижной премии.
Учитывая пандемийный контекст, многие предполагали, что было бы логично ожидать награждения тех ученых, которые внесли вклад в разработку вакцин против коронавируса. Говоря об этом, американский канал CNN напомнил, что часто рассматриваемые как «предшественники» нобелевской награды Премия Ласкера и «Премия за прорыв» (Breakthrough Prize – награда, основанная Сергеем Брином, Присциллой Чан и Марком Цукербергом), были присуждены в 2021 году тем ученым, чья работа имела решающее значение для разработки вакцины против COVID-19.
Премию Ласкера присудили старшему вице-президенту базирующейся в Германии компании BioNTech Каталин Карико и профессору исследования вакцин в Университете Пенсильвании Дрю Вайсману – за разработку метода использования синтетического РНК-мессенджера для борьбы с вирусами.
Хотя впервые опубликованная в 2005 году статья этих ученых не получила в свое время особого внимания, сейчас она служит основой двух широко используемых вакцин против COVID-19. Вакцины с мРНК, разработанные компаниями Moderna и Pfizer/BioNTech, произвели революцию в борьбе с вирусом. Они быстро производятся и очень эффективны, отмечает Reuters.
Для разработки традиционных вакцин, которые вводят ослабленный или мертвый вирус для стимуляции иммунной системы организма, может потребоваться десятилетие или более. Вакцина же на основе мРНК от компании Moderna прошла путь от секвенирования генов до первой инъекции человеку за 63 дня. Матричная рибонуклеиновая кислота (мРНК) передает сигналы от ДНК организма к его клеткам, сообщая им, что они должны производить белки, необходимые для критических функций, таких как координация биологических процессов, включая пищеварение или борьбу с болезнями.
В новых вакцинах используется мРНК, полученная в лаборатории, чтобы инструктировать клетки производить белки-шипы коронавируса, которые побуждают иммунную систему к действию без репликации, как настоящий вирус.
МРНК была открыта в 1961 году, но ученым потребовались десятилетия, чтобы избавить технику мРНК от таких проблем, как нестабильность и воспалительные состояния. Теперь разработчики надеются, что в будущем ее можно будет использовать для лечения как рака, так и ВИЧ (вируса иммунодефицита человека).
Так что Каталин Карико и Дрю Вайсман в ряде источников возглавляли список фаворитов премии-2021. При этом в экспертной среде шли споры о том, кто именно заслуживает похвалы за разработку этой технологии, поскольку исследования мРНК начались еще в 1980-х годах и включали различные группы ученых со всего мира, отмечает CNN.
В то же время Дэвид Пендлбери – старший аналитик Института научной информации исследовательской компании Clarivate, который делает нобелевские прогнозы, исходя из того, насколько часто коллеги цитируют ключевые статьи тех или иных ученых, считает, что науке, стоящей за вакцинами против COVID-19, еще слишком рано получить нобелевское признание. По его мнению, Нобелевский комитет по своей природе консервативен и обычно ждет не менее десяти лет (если не несколько десятилетий), прежде чем впустить кого-то в свой эксклюзивный клуб.
Как показало решение Нобелевского комитета в этом году, так и получилось.
Но, как отмечало в преддверии объявления лауреатов-2021 агентство Reuters, некоторые ученые уверены, что награждение людей, чьи труды помогли созданию прививок от коронавируса, всего лишь вопрос времени: работа, направленная на разработку вакцин, в любом случае получит награду в ближайшие годы.
«Этот метод рано или поздно получит премию, в этом я уверен, – заявлял профессор кафедры лабораторной медицины Каролинского института в Швеции Али Миразами. – Вопрос в том, когда».
Пока же Дэвид Пендлбери выступил с предположением, что в этом году лауреатом мог бы стать французско-австралийский исследователь Жак Миллер, открытие которого об организации и функционировании иммунной системы человека в 1960-х годах (в частности, В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов) лежит в основе исследований вакцин.
На «Нобеля» могли бы претендовать отмеченные в этом году премией Breakthrough Prize ученые Шанкар Баласубраманиан, Дэвид Кленерман и Паскаль Майер – за их работу над технологиями секвенирования ДНК следующего поколения, рассказывает CNN. До их изобретения повторное секвенирование полного генома человека могло занимать много месяцев и стоить миллионы долларов. Сегодня это можно сделать за 24 часа по цене около 600 долларов, сообщает фонд Breakthrough Prize Foundation. Это изменило многие области знания, включая биологию, экологию, палеоархеологию, судебную экспертизу и персонализированную медицину.
По состоянию на прошлый год лишь двенадцать женщин были удостоены Нобелевской премии в этой номинации (из них только Барбара Макклинток стала в 1983 году «за ее открытие мобильных генетических элементов» единоличной обладательницей премии, не разделив