Нокаут как способ получения знаний

ОПУБЛИКОВАНО В ЖУРНАЛЕ «НАУКА И ЖИЗНЬ»  №10 2011 автор Дмитрий Зыков

(полную версию интервью читайте в журнале)

— В начале 1980-х годов биоорганическая химия считалась исключительно перспективным направлением. Да и ваш шеф — академик Овчинников — был, так скажем, на подъёме. Почему вы всё-таки решили поменять сферу исследований?

          — Юрий Анатольевич Овчинников был замечательный учёный и организатор науки.Работалось у него очень интересно. Однако мне приходилось заниматься, по большому счёту, химическими исследованиями, я же тяготел больше к биологии. В это время люди с кафедры биофизики, с которыми я был связан, работали в группе под руководством Ювеналия Васильевича Постнова, в научно-исследовательской лаборатории 4-го Главного управления Минздрава СССР. Это был выдающийся учёный, он, пожалуй, первым в Советском Союзе начал изучать гипертонию с применением методов клеточной и молекулярной биологии. Будучи врачом, он взял молодых ребят, биофизиков, и стал исследовать ионный транспорт, АТФ-азы, и сам в это влез очень глубоко. Он и был «самообучающейся системой». Его положение главного патологоанатома 4-го Главного управления Минздрава СССР давало возможность прилично оснастить лабораторию.
          Постнов привёз из Канады спонтанно-гипертензивных крыс (естественно, больных гипертонией — ни одна другая лаборатория Союза таких животных тогда не имела)  и проводил на них исследования. Его сотрудники рассказывали мне о своей работе. Мне тогда и самому уже казалось, что нужно идти ближе к биологическим моделям, изучать заболевания на животных. У Ювеналия Васильевича делали именно это. Меня приняли в лабораторию, причём сразу старшим научным сотрудником – очень большой успех для человека в возрасте 28—29 лет. Ювеналий Васильевич дал мне возможность закупить хорошее западное оборудование. Это был, можно сказать, мой первый мегагрант, позволявший сделать, не исключаю, не меньше, чем сейчас.

— Судя по тому, над чем работала лаборатория, вам снова нужно было заниматься химией: ионным транспортом, ферментами…

          — Да, ребята, которые работали в лаборатории, знали, что у меня был хороший багаж белкового химика (белковый электрофорез, анализ белков, частичный протеолиз и так далее), и они хотели, чтобы я изучал ионный транспорт в эритроцитах. У них была такая «эритроцитарная» модель. А мне показалось, что это всё как бы недоказуемо. Мои коллеги меня извинят, мы до сих пор очень плотно сотрудничаем и многие свои работы обсуждаем, делимся результатами. Итак, я решил идти от генома. В то время о геноме не было известно почти ничего. Первые геномные маркеры, основанные на рестрикционном полиморфизме, предложил в России замечательный учёный Виктор Миронович Гиндилис. Он, к сожалению, умер в Америке десять лет назад. Существуют специальные рестрикционные ферменты, которые узнают определённые сайты (короткие последовательности) в ДНК. В результате мутации сайта изменяется длина соответствующего фрагмента ДНК. Обладая технологией анализа длины фрагмента, можно посмотреть, не связан ли тот или иной рестрикционный полиморфизм (RFLP, restriction fragment length polymorphism) с каким-то признаком. И я сказал: «Ребята, вот вы изучаете крысиную линию, у неё гипертония, скорее всего, у неё много генов, которые за это дело отвечают. Давайте посмотрим, какие у нас есть маркёры (хотя их тогда было известно ничтожно мало). Вы будете изучать физиологию, а я рестрикционный полиморфизм, и мы увидим, обнаружится ли сцепление этих признаков». Дополнительно мы запланировали проиммунизировать одну линию крыс и посмотреть полиморфный ответ белков эритроцитов другой, не иммунизированной, линии. И как ни странно, оба эти направления оказались довольно успешными.
          Мы показали, что полиморфизм гена FOS2 ассоциирован с Na-протонным транспортом, и нам удалось это даже опубликовать в неплохом западном журнале «Journal of Hypertension». Это была первая работа, когда к линии спонтанно-гипертензивных крыс применили такой подход. Тогда (в начале 1980-х годов) начинала бурно развиваться молекулярная генетика. Были открыты так называемые микросателлиты: участки ДНК, состоящие из двух повторяющихся нуклеотидов, и длина этих повторов различна. В одном и том же гене у одного человека или у крыс одной линии может быть 12 повторов, а другого человека — 14 или 16.

— Как видно, работа складывалась успешно, результаты получались хорошие, пошли публикации. А с чем было связано решение поехать за границу и как это произошло?

          — Сначала следует сказать ещё несколько слов о Ювеналии Васильевиче Постнове. Он был знаком со многими учёными за рубежом, был редактором журнала «Hypertension» и членом редколлегий нескольких других хороших журналов, имел весьма высокий статус в глазах западных учёных. Я сейчас затруднился бы найти в российской медико-биологической науке человека, которого можно было бы по статусу поставить рядом с Постновым по авторитету при взгляде с Запада. На конференциях он всегда выступал с пленарным докладом и практически всякий раз становился председателем секции… А тут грянула перестройка, появилась реальная возможность поехать поработать в иностранной лаборатории. Ю. В. посоветовал: «Есть такой Пьер Корволь во Франции, он хочет заниматься генетикой гипертонии, вот ты ему напиши». Я написал, Корволь быстро ответил и предложил приехать на год,  а лучше на два. Но на два года тогда у нас в командировку не отпускали (речь шла, естественно, только о командировке).
          Я пришёл в дирекцию Кардиоцентра, куда к тому времени перевели нашу лабораторию, и сообщил, что получил приглашение. Робко сказал, что хотел бы взять с собой семью. И, к полному изумлению, мне разрешили. Впрочем, на год пришлось задержаться в Москве. Ювеналий Васильевич попросил доделать начатую работу. Что ещё более удивительно, Корволь мог за этот год на эту позицию кого-то взять, однако и он согласился подождать… В августе 1990-го я получил визу и поехал в Париж, в Коллеж де Франс.

— Это ведь старинный университет, со своими традициями и правилами…

          — Коллеж де Франс основан в 1530 году Франциском I и сейчас состоит примерно из 30 лабораторий по всем областям науки, от египтологии до астрономии. Каждой лабораторией руководит выборный профессор. Когда профессор умирает, то назначаются выборы нового профессора, который может полностью переформировать лабораторию. И если умер какой-то египтолог, на его место может прийти физиолог растений. Учитываются, конечно, традиция и профиль работы лаборатории, но формально всё возможно.

— И как вам показалась новая лаборатория?

          — Лаборатория была очень хорошо оснащена. Правда, там не было своего вивария, упор делался на генетику человека. Они уже начали заниматься генетическим анализом семей с наследственной гипертензией, меня пригласили, потому что у меня был уже опыт подобного анализа на крысах. Мы стали применять микросателлиты для анализа связи выбранных генов с наличием гипертонии. А «крысиные дела» начал развивать в Америке Говард Джейкобс. Его статья об этом в 1991 году была опубликована в журнале «Cell». То есть фактически наша идея была верной и очень хорошей. И Гиндилис был прав, и я был прав, когда начал работать с крысами, но нашему первенству помешала русская беда: отсутствие современного высокоточного оборудования и технологий.

— Ну не было крыс, пришлось заниматься человеком. Что получилось?

          — С человеком вышло очень интересно. У Корволя в базе данных было 300 семей французов с зарегистрированной хотя бы у кого-то гипертонией. Взяли пробы ДНК у родителей и у детей, иногда у бабушек и дедушек. При чём среди них могли быть и люди, у которых гипертония зарегистрирована, и те люди, у кого её нет. Я стал искать микросателлиты в кандидатных генах. Это были гены ренин-ангиотензиновой системы — главной системы, регулирующей работу почки, где главный гормон — ангиотензин и его предшественник — ангиотензиноген. При помощи очень простой статистики нам удалось посмотреть, связан ли этот ген с наличием или отсутствием гипертонии. В течение года на 300 семьях мы достоверно подтвердили сцепление гена ангиотензиногена с гипертонией у человека. За первые три месяца мы в виде короткой заметки опубликовали результаты своей работы.
          А в это время молодой сотрудник Корволя Ксавье Женмэтр, врач, начал аналогичное исследование на гене ренина. Работу он сделал в Америке, в Юте, в лаборатории французского генетика Жан-Марка Лалуэля. Они стали изучать связь с гипертонией гена ренина и ещё ангиотензин-конвертирующего фермента. Естественно, мои данные переслали американцам, которые на 500 семьях подтвердили мой результат и ещё улучшили статистику. Потом меня попросили заняться другим очень трудоёмким проектом — клонированием гена рецептора альдостерона. Этобыла тяжёлая задача тогда, потому что нужно было просеквенировать (расшифровать последовательность нуклеотидов) огромный ген. Мы это сделали и позже, в 1995 году, опубликовали.

— Судя по рассказу, год вашей командировки к этому моменту уже прошёл?

          — Да, срок командировки закончился, но в России был путч, и мы напряжённо размышляли, как поступить. Я посоветовался с Ю. В. Постновым, и он рекомендовал задержаться ещё на какое-то время во Франции, если, конечно, получится. Я отослал обратный билет в Кардиоцентр, чтобы они могли его сдать и получить обратно деньги (кажется, я был единственный, кто это сделал). И мы остались в Париже, но на каких-то непонятных условиях. Командировка закончена, разрешения на работу нет, словом, ситуация была непростая. А тут ещё тему перебросили в Америку. На следующий год мы вернулись в Россию, а когда вновь приехали во Францию, вышла статья в «Cell». Это топ-журнал. Опубликоваться в нём — как пострелять из маузера Дзержинского. Но получилось так, что я не видел препринта, не подписывал текст и оказался там третьим автором. В Британии я не мог бы быть в подобной ситуации никаким автором, кроме первого. Но здесь первым оказался Ксавье, повторивший в Америке мои данные, вторым стал мой парижский микрошеф, считавший, что будет последним, а последним оказался француз, в лаборатории которого работал Ксавье. Я не случайно останавливаюсь на этом казусе. Возможно, чувствуя свою вину передо мной, коллеги попытались помочь мне с работой.
          В это время в институте проходил семинар одного молодого профессора из Великобритании — Джона Маллинза. Мне сказали, что в Шотландии есть грант на 5 лет с подходящей тематикой. Я написал в Эдинбург, что хотел бы подтвердить свои результаты на животных. О том, что зависимость, установленная даже на большой человеческой выборке с полигенным наследованием предрасположенности к заболеванию, никогда не даёт конкретного ответа. Мы, конечно, пишем, что это связь с геном ангиотензиногена, но на самом деле точность результатов здесь — плюс-минус две трамвайные остановки. Выйти на конкретную мутацию, конкретный ген на человеке очень трудно. А на животных можно. Тогда уже научились делать нокаут3 — в 1991 году была опубликована статья Марио Капекки, где он описал, как это делается.

— И вас пригласили в Эдинбург?

— Это типично русская фраза. Никто никого никуда не приглашает, все сами напрашиваются. Естественно, нужно принадлежать к какой-то профессиональной группе, тебя должны знать, но искать работу и возможность для исследований следует самому. На блюдечке с каёмочкой этого не приносят.

© ShortScience Production 2011,  © «Наука и Жизнь» 2011