Кому была присуждена нобелевская премия в 1908 году за создание учения об иммунитете
Обновлено: 04.07.2024
Иммунология — это наука о защитных реакциях организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности. Она самым тесным образом связана с микробиологией.
Во все времена находились люди, которых не поражали самые страшные болезни, уносившие сотни и тысячи жизней. Кроме того, еще в Средние века было замечено, что человек, который перенес инфекционное заболевание, становится к нему невосприимчивым: именно поэтому людей, выздоровевших от чумы и холеры, привлекали к уходу за больными и к захоронению умерших. Механизмом устойчивости человеческого организма к различным инфекциям медики заинтересовались очень давно, однако иммунология как наука возникла лишь в XIX веке.
Создание вакцин
В 1796 году Дженнер привил жидкость, взятую из оспинок коров, здоровому восьмилетнему мальчику. У того возникло легкое недомогание, которое вскоре прошло. Полтора месяца спустя врач привил ему человеческую оспу. Но мальчик не заболел, поскольку в организме его после прививки выработались антитела, которые и защитили его от болезни.
Следующий шаг в развитии иммунологии сделал знаменитый французский врач Луи Пастер (1822-1895). Основываясь на работах Дженнера, он высказал идею, что если заразить человек ослабленными микробами, которые вызовут легкое заболевание, то в дальнейшем этим недугом человек уже не заболеет. У него вы работается иммунитет, и его лейкоциты и антитела легко справятся с возбудителями. Таким образом, роль микроорганизмов в инфекционных заболеваниях была доказана.
Пастер разработал научную теорию, которая позволила применять вакцинацию против многих болезней, и, в частности, создал вакцину против бешенства. Это чрезвычайно опасное для человека заболевание вызывается вирусом, поражающим собак, волков, лисиц и многих других животных. При этом страдают клетки нервной системы. У заболевшего развивается водобоязнь — невозможно пить, поскольку от воды возникают судороги глотки и гортани. Вследствие паралича дыхательных мышц или прекращения сердечной деятельности может наступить смерть. Поэтому при укусе собаки или другого животного необходимо срочно провести курс прививок против бешенства. Сыворотка, созданная французским ученым в 1885 году, успешно применяется и по сей день.
Иммунитет против бешенства возникает всего лишь на 1 год, так что при повторных укусах по истечении этого срока следует делать прививки снова.
Клеточный и гуморальный иммунитет
В 1887 году русский ученый Илья Ильич Мечников (1845-1916), долгое время работавший в лаборатории Пастера, открыл феномен фагоцитоза и разработал клеточную теорию иммунитета. Она заключается в том, что чужеродные тела уничтожаются особыми клетками — фагоцитами.
Илья Ильич Мечников
Дальнейшее развитие иммунологии
В конце XIX века было установлено, что при переливании крови важно учитывать ее группу, поскольку антигенами для организма являются также нормальные чужие клетки (эритроциты). Особенно остро проблема индивидуальности антигенов встала с появлением и развитием трансплантологии. В 1945 году английский ученый Питер Медавар (1915-1987) доказал, что основной механизм отторжения пересаженных органов — иммунный: иммунная система воспринимает их как чужеродные и бросает на борьбу с ними антитела и лимфоциты. И только в 1953 году, когда было открыто явление, обратное иммунитету, — иммунологическая толерантность (утрата или ослабление способности организма к иммунному ответу на данный антиген), операции по трансплантации стали значительно более успешными.
Как было объявлено в минувший понедельник, половина премии по физиологии и медицине отдана французскому ученому Жюлю Хоффману и американцу Брюсу Бетлеру "за работы по изучению активации врожденного иммунитета", а вторая половина присуждена американскому ученому канадского происхождения Ральфу Стейнмену "за открытие дендритных клеток и изучение их значения для приобретенного иммунитета".
Блог Алексея Яковлева
Первая Нобелевская премия за исследования в области иммунитета была присуждена русско-французскому ученому Илье Мечникову в 1908 году. Илья Ильич прожил во Франции с 1887 года последние свои почти тридцать лет жизни, и хотя основная часть работ по изучению фагоцитарного иммунитета была проделана им в Париже в институте Пастера, премия по настоянию ученого была отнесена на счет России. С того времени ни одной Нобелевки по физиологии и медицине Россия не получала.
Мечников поделил 139 800 шведских крон (примерно 600 000 евро в современном эквиваленте) поровну с Паулем Эрлихом - сторонником гуморальной теории иммунитета. Гениальный немецкий ученый высказал идею о том, что клетки, ответственные за иммунные реакции, имеют на своей поверхности рецепторы, способные распознавать антигены возбудителей инфекций. Эта идея, сыгравшая огромную роль в развитии иммунологии, впоследствии нашла полное подтверждение.
Фагоцитарная теория Мечникова и гуморальная Эрлиха долгое время противоборствовали в научном мире, пока не был сделан вывод о правомерности обеих. Апогеем примирения научных школ стало присуждение им совместной Нобелевской премии.
Обо всем этом я вспоминаю в связи с работами последних нобелевских лауреатов 2011 года. Как было объявлено в минувший понедельник, половина премии по физиологии и медицине отдана французскому ученому Жюлю Хоффману и американцу Брюсу Бетлеру "за работы по изучению активации врожденного иммунитета", а вторая половина присуждена американскому ученому канадского происхождения Ральфу Стейнмену "за открытие дендритных клеток и изучение их значения для приобретенного иммунитета".
Несмотря на то, что древний врожденный и эволюционно молодой приобретенный иммунитеты представляют собой разные защитные механизмы, между ними существует определенное взаимодействие. Открытие Стейнмена раз и навсегда установило эту связь. Оказалось, что именно дендритные клетки выполняют функцию ознакомления Т-лимфоцитов с антигенами возбудителей различных инфекций. Таким образом Ральф Стейнмен отыскал недостающее звено, связывающее клеточный иммунитет, открытый в позапрошлом веке Мечниковым на примере фагоцитоза, с гуморальным.
Помимо дендритных клеток на страже врожденного клеточного иммунитета стоят многие другие, и все они представляют авангард иммунитета, первыми вступают в сражение с чужаком - бактерией, грибком, паразитом или вирусом, и запускают воспалительную реакцию. Однако не всегда эта реакция срабатывает, и, увы, случается так, что инфекция преодолевает барьеры врожденного иммунитета. И тогда вся надежда возлагается на иммунитет приобретенный, одним из главных типов оружия которого являются специфические антитела.
На протяжении XX столетия одно за другим описывались различные звенья иммунитета. Благодаря ряду открытий, также удостоенных Нобелевской премии, мы узнали о том, как происходит сборка антител и как функционируют Т-клетки. Однако долгое время оставалось непонятным, как Т-лимфоциты, обитатели лимфоузлов, узнают о проникновении в организм тех или иных возбудителей и в дальнейшем передают специфическую информацию об их антигенах B-лимфоцитам, вырабатывающим антитела.
Как именно происходит взаимодействие врожденного и приобретенного иммунитетов, оставалось неразрешенной загадкой. Пока Ральф Стейнмен не открыл дендритные клетки в 1973 году.
Дендритные клетки или дендроциты, названные так за способность отращивать древовидные отростки ("dendron" по-гречески "дерево"), обнаруживаются в толще кожи и в подслизистой оболочке различных органов, контактирующих с внешней средой - легких, кишечника, мочеполового тракта и др. Дендроциты постоянно поглощают, в том числе с помощью фагоцитоза, молекулы из внеклеточного пространства, однако только при серьезном повреждении клеток организма дентритные клетки активируются и мигрируют в лимфоциты, по пути выставляя на своей поверхности пептидные фрагменты поглощенных ими антигенов болезнетворных микробов.
Представленные таким образом антигены "обучают" Т-клетки в лимфоузлах распознавать и запоминать агрессора и при повторной его атаке стимулировать В-лимфоциты и другие клетки иммунной для борьбы с инфекцией. Так дендроциты, будучи агентами врожденного клеточного иммунитета, запускают каскад гуморального иммунного ответа.
Открытие этого недостающего звена и было удостоено Нобелевской награды. Увы, 30 сентября в возрасте 68 лет Ральф Стейнмен скончался - совсем незадолго до принятия нобелевским комитетом решения о присуждении ему премии. Ученый на протяжении четырех лет страдал раком поджелудочной железы, продлевая свою жизнь в том числе с помощью дендритоклеточной иммунотерапии собственной разработки. Несмотря на внезапную кончину ученого, нобелевский комитет принял беспрецедентное решение присудить ему премию посмертно.
А какие же механизмы активируют сам врожденный иммунитет?
В 1996 году Жюль Хоффман приоткрыл завесу этой тайну, наблюдая за иммуным ответом у излюбленного объекта генетиков - фруктовых мушек дрозофил, имеющих генетические поломки в гене, кодирующем толл-подобные рецепторы (ТПР). Мушки-мутанты умирали, не будучи способными противостоять инфекции. Так была открыта функция толл-подобных рецепторов, играющих ключевую роль в запуске врожденного иммунитета.
Брюс Бетлер занимался поиском неуловимого рецептора, связывающего бактериальный липополисахарид, ответственный за запуск септического шока - последствие чрезмерной реакции иммунной системы, нередко заканчивающееся смертью больного. В 1998 году ученый и его коллеги выяснили, что мыши, не реагирующие на септический липополисахарид, имеют мутацию в гене, очень схожим с тем, что кодирует ТПР у дрозофил. Этот ТПР и оказался искомым рецептором.
Оба открытия продемонстрировали, что и мушки-дрозофилы, и млекопитающие, включая нас, людей, используют сходные механизмы для запуска врожденного иммунитета при столкновении с болезнетворными микроорганизмами. Исследования Хоффмана и Бетлера побудили других ученых к дальнейшему изучению врожденного иммунитета, и в итоге были открыты различные ТПР, распознающие те или иные консервативные молекулярные структуры микроорганизмов.
Люди с определенными генетическими дефектами ТПР имеют повышенный риск развития хронических воспалительных заболеваний. Дальнейшее изучение этих вопросов позволит сделать немало ценных открытий для практической медицины.
Нобелевская премия вручается ежегодно с 1901 года за выдающийся вклад в развитие общества и науки. Это первая в мире награда столь всеобъемлющего характера. Нобелевскую премию получили больше 30 человек из России, включая период империи и СССР. День российской науки – повод вспомнить выдающихся русских ученых и их мотивирующие слова на церемонии вручения премии. В конце статьи вас ждет набор плакатов с цитатами для оформления класса.
Иван Петрович Павлов (1849–1936)
Исследования свои Павлов начал еще будучи студентом Санкт-Петербургского университета, а затем активно продолжил в лаборатории С. П. Боткина. Современники, оценивая личность Павлова, отмечали его неутомимое желание познания. Он и правда учился всю жизнь: в возрасте 69 лет ученый начал посещать для наблюдений и исследований клинику нервных болезней, а в 80 — изучать генетику!
И. П. Павлов в мундире Военно-медицинской академии.
12×16,5 см. 1911 г.
СПФ АРАН. Ф.259. Оп.8. Д.4. Л.1.
За что получена награда?
С помощью опыта с использованием собак Павлов доказал, что пищеварение подконтрольно высшей нервной деятельности: выделение желудочного сока начинается тогда, когда пища еще не достигла желудка, но органы чувств – обоняние и зрение – уже подали нужный сигнал.
Медаль Нобелевской премии И.П. Павлова (аверс и реверс).
Хранится с 1969 г. в отделе нумизматики ГМИИ
им. А.С. Пушкина в Москве. Фотография из коллекции ИФ РАН
Что говорил на церемонии?
Илья Ильич Мечников (1845–1916)
Рисунки И.И.Мечникова по сравнительному фагоцитозу. 1883-1900 гг.
АРАН. Ф.584. Оп.1. Д.42. Л. 1, 5.
Фотокопия диплома И.И. Мечникова
о присуждении Нобелевской премии. 1908 г.
АРАН. Ф.584. Оп.2. Д.148. Л.1,3,4.
За что получена награда?
Что говорил на церемонии?
Иван Алексеевич Бунин (1870 — 1953)
Иван Бунин около 1890 года
За что получена награда?
Что говорил?
Лев Давидович Ландау (1908–1968)
Лев Давидович Ландау, фотография 1962 года
За что получена награда?
В 1937 году Ландау начал работать с Петром Капицей, проводя эксперименты с жидким гелием. Напомним, что газообразный гелий переходит в жидкое состояние при охлаждении до температуры ниже 4,2 Кельвина.
Ландау объяснил сверхтекучесть элемента, используя принципиально новый подход. Ученый рассмотрел квантовые состояния объема жидкости так, будто бы она является твердым телом, пока иные исследователи работали в рамках квантовой механики и изучали поведение отдельных атомов. Лев Давидович выдвинул гипотезу: существуют две компоненты возбуждения — 1) фононы, которые описывают относительно нормальное прямолинейное распространение звуковых волн при малых значениях импульса и энергии, 2) ротоны, описывающие вращательное движение. Таким образом, наблюдаемые с гелием явления обусловлены вкладами фотонов и ротонов и их взаимодействием.
Использованы материалы: Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.— М.: Прогресс, 1992
Президент Академии наук М. В. Келдыш поздравляет
Ландау с присуждением ему Нобелевской премии.
Вклад и теория Ландау не только позволили объяснить наблюдаемые явления, но и предсказать другие. Например, продвинуться в понимании природы сверхпроводимости..
Что говорил?
Андрей Дмитриевич Сахаров (1921–1989)
Андрей Дмитриевич Сахаров — нобелевский лауреат, которого, пожалуй, обсуждают чаще всего. Физик, ставший символом борьбы с тоталитаризмом. И физик, создавший оружие для этого режима.
Сахаров — советский ученый, долгие годы работающий над созданием и в итоге создавший водородную бомбу. С конца же 1950-х годов Андрей Дмитриевич открыто выступил с призывом прекратить испытания ядерного оружия, а уже в 1963 году стал инициатором Московского договора о запрещении испытаний в трех средах. Работа Сахарова на трибуне правозащитника вылилась в твердое убеждение, что жертвы ради мира и будущего недопустимы даже во имя науки.
За что получена награда?
С конца 1960-х Сахаров стал лидером всего правозащитного движения. И кстати, в своем Нобелевском выступлении поименно перечислил всех известных ему узников свободы слова. Ученый открыто выступил против гонки вооружений, требовал отмены смертной казни, право на эмиграцию, был против принудительного лечения в психиатрических больницах инакомыслящих.
Андрей Сахаров. Интервью на конференции АН СССР в Москве. 1989. Фотография: vladimir fedorenko / wikipedia
За свои действия Сахаров был лишен в СССР всех своих наград, а в Швеции — оплоте свободы слова и чести — получил Нобелевскую премию.
Что говорил?
Петр Леонидович Капица (1894–1984)
Всемирно известный физик был действительным членом Лондонского Королевского общества, основателем Института физических проблем, первым заведующим кафедрой физики низких температур физического факультета МГУ, академиком АН СССР и одновременно много работал за границей. Что, увы, не могло не остаться незамеченным, и в 1934 году ученому даже запретили выезд из Советов.
В письмах конца 30-х годов Петр Леонидович неоднократно признавался в том, что условия работы в стране уступают заграничным. Его угнетали бюрократизм и повсеместная политизация. Резкие высказывания ученого одновременно с исключительным финансированием его работы не встречали понимания коллег по научной стезе.
В 1950 году ученый даже был уволен и с физико-технического факультета МГУ. В своих воспоминаниях Пётр Леонидович писал о преследовании со стороны силовых структур, прямой слежке, инициированной Лаврентием Берией. Ситуация изменилась только в 1953 году после смерти Сталина и ареста Берии.
За что получена награда?
Благодаря установке Капицы, которая начала работать в 1934 году, удалось получить жидкий гелий в значительных количествах. События 1934–1937 годов, связанные с отлучением от работы в Мондовской лаборатории и принудительным задержанием в СССР, застопорили ход исследований. Только в 1937 году Капица восстановил лабораторное оборудование и вернулся в новом институте к прежним наработкам в области физики низких температур.
Сложность задачи, решённой учёным, заключалась в том, что точное измерение величины вязкости жидкости, которая свободно протекала в полумикронное отверстие, было нелегко оценить.
Капица исследовал поведение жидкости между двумя отшлифованными дисками и оценил полученное значение вязкости ниже величины 10−9 П (Пуаз — единица динамической вязкости). Новое фазовое состояние Капица назвал сверхтекучестью гелия.
Что говорил?
Андрей Константинович Гейм (род. 1958)
Перед нами советский, британский и нидерландский физик, который в первую очередь известен как разработчик метода получения графена.
Андрей Гейм, 2010 год.
За что получена награда?
Андрей Гейм вместе со своим учеником Константином Новоселовым создали технологию получения графена — материала, состоящего из одноатомного слоя углерода. Этот материал идеален для создания солнечных батарей, экранов, сверхтонких фильтры для высокой степени опреснения и очистки воды. Графен обладает повышенной прочностью, пропускает свет, является самым теплопроводным материалом, а также хорошо проводит электричество.
Структура графена
Что говорил?
На фото: Илья Франк (слева) и Павел Черенков (справа) в лаборатории
В 1934 году физик Павел Черенков заметил специфическое голубое свечение прозрачных жидкостей при облучении быстрыми заряженными частицами и выявил, что оно отличается от флуоресцентного. Через два года ученый установил основное свойство этого явления — направленность, образование светового конуса, ось которого совпадает с траекторией движения частицы. Илья Франк продолжил изучать эту тему и занялся теоретическим описанием обнаруженного Черенковым явления
Тамм позже разработал метод решения задач квантовой теории поля; вместе с другим нобелевским лауреатом, физиком-теоретиком Андреем Сахаровым (получил премию мира), выявил принципы удержания плазмы в токамаке (тороидальная установка с магнитными катушками)
Помимо этого Ландау сформулировал теорию для квантовой жидкости, предсказал для нее появление нового типа распространения волн, назвав это нулевым звуком, внес вклад в квантовую теорию, а также в теорию взаимодействия элементарных частиц
Басов также разработал идею использования лазеров для управляемого термоядерного синтеза, предложил методы лазерного нагрева плазмы, исследовал процессы стимулирования химических реакций лазерным излучением. Помимо этого ученый разработал физические основы создания квантовых стандартов частоты, предложил применять лазеры в оптоэлектронике, инициировал исследования по нелинейной оптике
В 1960 году ученый выступил с докладом, в котором обосновывал необходимость планирования советской экономики с помощью математических методов. Несмотря на некоторую критику, его подход одобрили. В 1964 году Канторовича избрали академиком АН СССР, а через год вместе с коллегой-экономистом Василием Немчиновым он получил Ленинскую премию за разработку метода линейного программирования и экономических моделей
С 1950 года ученый занимался правозащитной деятельностью, а в 1970-м стал одним из основателей Московского комитета по правам человека. Академик выступал за отмену смертной казни, право на эмиграцию, отмену принудительного лечения инакомыслящих в психиатрических больницах, ратовал за возможность возвращения крымских татар в Крым. Сахаров посещал места ссылок и лагеря, обращался к западным ученым и политикам, объявлял голодовку, чтобы привлечь внимание общественности к судьбе политзаключенных
Исследователь еще в 1934 году открыл сверхтекучесть жидкого гелия и занимался изучением его свойств. Эти наработки легли в основу теории текучести вещества, разработанной Львом Ландау, который получил Нобелевскую премию на 16 лет раньше. Благодаря работам Капицы и Ландау в науке возникло новое направление — физика низких температур
В 1965 году срок ссылки сократили до полутора лет, Бродский вернулся в Ленинград, но оставался в поле зрения КГБ. К 1972-му поэта поставили перед выбором: эмигрировать или дальше подвергаться преследованию. Бродский переехал в США, где в течение 24 лет преподавал русскую литературу и словесность, в том числе в Колумбийском и Нью-Йоркском университетах. В 1977 году он получил американское гражданство (советского был лишен после отъезда). С началом перестройки творчество Бродского стало широко известно на родине, в 1989-м его реабилитировали по делу 1964 года, а в 1995-м поэту присвоили звание почетного гражданина Санкт-Петербурга. Бродскому предлагали вернуться, но в Россию он так и не приехал
Премию вместо Горбачева в Осло, где вручали награду, поехал получать министр иностранных дел Анатолий Ковалев, но с лекцией нобелевского лауреата (по правилам, ее нужно произнести в течение полугода после награждения) президент СССР все же выступил 5 июня 1991 года. Денежное вознаграждение (4 млн шведских крон от норвежского Нобелевского комитета и 500 млн итальянских лир) Горбачев перечислил в бюджет СССР
Свою часть Алферов отдал Фонду поддержки образования и науки для талантливой молодежи, президентом которого стал в 2001 году. Гетероструктуры используются при создании высокочастотных транзисторов, оптоэлектронных приборов, в системах спутникового телевидения, а также в некоторых солнечных элементах, применяемых на Земле и в космосе
Вместе с другими выдающимися физиками ученый был автором ряда научных теорий. В 1940 году Гинзбург создал квантовую теорию эффекта Вавилова — Черенкова и теорию черенковского излучения в кристаллах; в 1946-м вместе Ильей Франком разработал теорию переходного излучения, возникающего при пересечении частицей границы двух сред; в 1950 году вместе со Львом Ландау создал теорию сверхпровоходимости (позднее ее стали называть теорией Гинзбурга — Ландау), а еще через восемь лет, вместе с физиком Львом Питаевским, — теорию сверхтекучести (теория Гинзбурга — Питаевского)
Абрикосов выявил, что проникновение магнитного поля в сверхпроводник II рода происходит в виде квантованных вихревых нитей. Такую структуру назвали вихревой решеткой Абрикосова. В 1991 году физика пригласили работать в Аргоннскую национальную лабораторию США (штат Иллинойс), через восемь лет он получил американское гражданство
На фото: Андрей Гейм (слева) и Константин Новоселов (справа)
Читайте также: