Мейер Фридман - Десять величайших открытий в истории медицины

• Название: Десять величайших открытий в истории медицины
• Автор: Мейер Фридман
• Издательство: КоЛибpu
• Жанр: Научпоп
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-389-03000-8

В истории медицины были открытия, без которых она никогда не стала бы современной наукой, способной порой творить настоящие чудеса и вылечивать даже самые тяжелые болезни. Именно о таких открытиях и рассказывают известные американские врачи кардиолог Мейер Фридман и радиолог Джеральд Фридланд. Повествуя о выдающихся ученых, об их жизни и об их времени, об их предшественниках и последователях. авторы создают яркие образы великого анатома Везалия, открывателя мира бактерий Левенгука, борцов с инфекционными болезнями Пастера и Коха. Рентгена, подарившего врачам волшебные рентгеновские лучи, Уилкинса. Уотсона и Крика, открывших структуру ДНК. а также других замечательных исследователей, заложивших основы сегодняшней медицины.

---

Трудно сказать, что именно связывало между собой Уилкинса, Крика и Уотсона осенью 1951 года, когда Крик решил начать вместе с Уотсоном работу по строительству вероятной модели ДНК. Гораздо позже (в октябре 1993 года) мы спрашивали об этом Уилкинса; он ответил, что давно дружил с Криком, поэтому считал совершенно естественным обсуждать с ним результаты рентгеновских исследований ДНК — и собственных, и проводившихся Розалинд Франклин. Однако он не сразу понял, что Крик и Уотсон работали вместе, одной командой. Скорее всего, Уилкинс считал, что ни молодой американец, ни Крик не смогут продвинуться достаточно далеко со своими конструкциями из красных, белых и синих пластмассовых шариков. Несмотря на почти невероятный факт открытия Полингом структуры молекулы белка именно с помощью этой методики на уровне детской игрушки, Уилкинс воздерживался от ее использования в своих поисках структуры ДНК.

Уотсон же, убежденный в пользе пластмассовых шариков, проволочек и металлических пластинок, понимал, что при создании моделей они с Криком нуждаются в руководстве и проверке. Поэтому, услышав от Уилкинса, что в ноябре 1951 года Франклин должна выступить с докладом о своих рентгеновских исследованиях ДНК, он спросил, можно ли поприсутствовать на заседании. Уилкинс заверил его, что он будет желанным гостем.

Уотсон действительно присутствовал на докладе, но ничего не записывал и поэтому неправильно запомнил рассчитанные Франклин показатели содержания воды в молекуле ДНК. Опираясь на то, что ему удалось запомнить, и не принимая во внимание принципиально важные данные о соотношении пуринов и пиримидинов, опубликованные Эрвином Чаргаффом[159], Крик и Уотсон спешно построили предполагаемую модель молекулы ДНК и с гордостью продемонстрировали свое детище Уилкинсу, Гослингу и Франклин, приехавшей в Лондон, чтобы увидеть шедевр, якобы достойный Нобелевской премии. Розалинд Франклин потребовалось всего несколько минут, чтобы заявить: вы, ребята, построили какую-то ерунду. Позора можно было бы избежать, если бы Уотсон правильно запомнил содержание воды в молекуле. Не исключено, что, объясняя полную бесполезность модели, Франклин в полной мере дала волю своему сарказму.

После этого визита коллег из Королевского колледжа Крик и Уотсон упали духом. Они сразу признали, что уничижительная критика со стороны Франклин совершенно обоснованна. Более того, через несколько дней Брэгг, узнав о позорной ошибке, потребовал, чтобы они немедленно прекратили строить свои модели ДНК. Дескать, с самого начала он чувствовал, что им не следует вторгаться в сферу исследований Уилкинса. Ни Крик, ни Уотсон уже не могли придумать, чем бы занять свои беспокойные головы, и потому Брэгг строго приказал им переключиться на что-то другое.

Официально Уотсон и Крик перестали заниматься ДНК.

Однако на протяжении 1952 года Уилкинс делился с Криком результатами своих исследований ДНК. В конце концов, они были старыми друзьями. К тому же все нараставшее нежелание Франклин общаться с Уилкинсом привело к тому, что в Королевском колледже у него практически не осталось собеседников, с которыми он мог бы обсудить ситуацию с ДНК.

Может быть, в 1952 году Уилкинс и не догадывался о том, что Крик и Уотсон и не собирались отказываться от своей цели. Прекратив попытки создать модель ДНК, они продолжали всесторонне обсуждать все связанные с ней проблемы. Известие о том, что молекула ДНК привлекла внимание такого выдающегося ученого, как Полинг, лишь подстегнуло их рвение. В частности, они постарались наладить хорошие отношения с сыном Полинга, Питером, учившимся в то время в Кембридже. Они понимали, что Питер мог бы стать ценным источником информации об экспериментах отца.

Как следует из записных книжек Франклин, приступая к работе в Королевском колледже в 1951 году, она полагала, что ДНК обладает спиральной структурой (Уилкинс догадался об этом за год до ее прихода). Однако затем произошли два события, которые заставили ее думать иначе.

Во-первых, было обнаружено, что в зависимости от содержания воды молекула ДНК может существовать либо в относительно сухом или кристаллическом состоянии (форма А), либо в относительно влажном состоянии (форма В). Поскольку форма А гораздо больше напоминала настоящий кристалл, чем аморфная форма В, Франклин ошибочно решила, что для изучения следует брать именно форму А. Она как настоящий физик, привыкший иметь дело с небиологическими материалами, просто не знала, что почти все биологические молекулы функционируют не как совершенно сухие кристаллы, а как достаточно влажные, коллоидные образования.

Соответственно на протяжении почти всего 1952 года ей не удавалось определить с помощью рентгеновской дифракции точное структурное строение ДНК формы А. Хуже того, за год она так и не смогла рассмотреть спиральную структуру молекул на рентгеновских дифракционных картинках формы А.

Вторая причина, по которой Франклин решительно отвергла предположение о спиральной структуре молекулы ДНК, заключалась в том, что эту точку зрения все более настойчиво отстаивали Уилкинс и его коллега Стоукс.

Конечно, такое утверждение накладывает на нас серьезную ответственность, однако, учитывая упрямство Розалинд Франклин и ее все увеличивавшуюся неприязнь по отношению к Уилкинсу, мы не считаем его таким уж невероятным. Более того, известно, что в конце весны 1952 года Франклин, используя многофокусную лампу и микрокамеру, полученные Уилкинсом в 1950 году, провела рентгеновское исследование волокна ДНК и получила вполне удовлетворительную рентгеновскую дифракционную фотографию ДНК в ее влажной В-конфигурации. Франклин не показала эту фотографию (она стала известной под названием «Фотография № 51») ни Уилкинсу, ни другим сотрудникам лаборатории, потому что даже неопытный студент, только Начинающий знакомиться с методами рентгеновского дифракционного анализа, мог бы разглядеть на ней спиральную природу молекулы ДНК.

Франклин не просто скрыла дифракционное доказательство спиральной структуры В-формы ДНК — примерно через три месяца после того, как была сделана фотография, она разослала сотрудникам отдела биофизики открытки с жирной черной рамкой. Надпись на открытках гласила:

С большим прискорбием сообщаем о смерти СПИРАЛИ ДНК (кристаллической), последовавшей в пятницу, 18 июня 1952 года… Надеемся, что д-р М. X. Ф. Уилкинс произнесет надгробное слово в память о покойной СПИРАЛИ.

Сочиняя жестокую открытку, Франклин все же позаботилась указать, что спиральной структурой не обладала именно кристаллическая, А-форма ДНК. Ведь она уже знала, что форма В, безусловно, имела спиральную структуру.

Конечно, распространение этой «поминальной» открытки не обрадовало Уилкинса. Через несколько месяцев Франклин провела коллоквиум по своим исследованиям, в ходе которого он убедился в том, что форма А действительно не обладает спиральной структурой. Если бы он увидел «Фотографию № 51», демонстрирующую бесспорно спиральную природу В-формы, он продолжал бы верить, что ДНК имеет спиральную структуру. Но Уилкинс эту картинку не увидел и потому почти утратил интерес к изучению ДНК.

В конце 1952 года Рэндолл все-таки решил установить мир в своей лаборатории. Он предложил Франклин уйти и передать все полученные ею результаты Уилкинсу. Она подчинилась. Лишь тогда Уилкинс увидел «Фотографию № 51», безоговорочно подтверждавшую существование спирали. Он был потрясен — ведь если бы Франклин была добрее и показала ему фотографию полгода назад, они вдвоем уже разгадали бы загадку молекулярной структуры ДНК!

В январе 1953 года Уилкинс совершил серьезную ошибку: он показал «Фотографию № 51» Уотсону. Видимо, сделал он это потому, что не подозревал о трех обстоятельствах. Во-первых, он, скорее всего, не знал, что, несмотря на приказ Брэгга, отданный в конце 1951 года, Крик и Уотсон продолжали заниматься ДНК. Во-вторых, поскольку его никогда не привлекала идея определения структуры молекулы с помощью моделей, Уилкинс не понял, насколько близко они подошли к решению проблемы. И в-третьих, он совершенно не знал, что в их распоряжении был отчет Рэндолла перед Советом по медицинским исследованиям от 1951 года, в котором содержались некоторые данные относительно ДНК, полученные как Франклин, так и самим Уилкинсом. Увидев спираль на «Фотографии № 51», Уотсон сразу же сопоставил с ней эти данные, что и позволило им с Криком закончить модель молекулы ДНК.

Эта модель, фантастически красивая, имела вид спирали и состояла из двух цепочек, связанных друг с другом пуринами и пиримидинами. В феврале 1953 года Уотсон, вооружившись сей конструкцией, а также только что опубликованным ошибочным описанием структуры ДНК Лайнуса Полинга, отправился к Брэггу, чтобы получить его разрешение на возобновление работы над ДНК.