Helicobacter Pylori, фото с сайта shef.ac.uk

10 миллионов крон за бактерию

Двое австралийских ученых доказали, что путь к Нобелевской премии лежит через желудок

Нобелевская премия по физиологии и медицине за 2005 год досталась австралийским медикам: Роберту Уоррену и Барри Маршаллу. Работа, написанная ими в 1983 году, не была революционным исследованием в области генома человека, не содержала рецепта какого-нибудь эликсира молодости и не предполагала переворота в методологии биологических наук. Просто двум авторам удалось выяснить природу заболеваний, знакомых примерно четверти людей, и опровергнуть несколько популярных заблуждений. Намного интереснее то, какими способами и как долго ученым пришлось доказывать правильность своих выводов.

54-летний Маршалл и 68-летний Уоррен - пример успешного сотрудничества врача-теоретика и врача-практика. До прекращения активной работы Уоррен был патологом в нескольких крупных больницах, специализирующимся в области гастроэнтерологии. Маршалл - профессор клинической микробиологии в Университете западной Австралии. Сейчас они вместе возглавляют лабораторию по исследованию Helicobacter Pylori при Школе биомедицинских и химических наук этого университета.

Главный виновник сегодняшнего решения Нобелевского комитета - бактерия Helicobacter Pylori. Лауреаты обнаружили ее в организме нескольких пациентов, страдающих гастритом или язвой желудка. Выделить штамм (то есть изолированную популяцию бактерий) оказалось нетривиальной проблемой, но работа себя оправдала: спустя десятилетие отдельным микроорганизмом уже занимались международная исследовательская группа и научный фонд.

Микроб и его имя

Бактерия стала известна научному сообществу как Campylobacter pyloridis, но в название пришлось внести небольшую грамматическую правку. Затем анализ ДНК показал, что новый микроорганизм к роду Campilobacter не относится, и в биологической номенклатуре появился новый род, Helicobacter, с единственным представителем. Helix - "спираль", pylorum - "сторож" или "привратник", так что новое название дословно переводится с латыни как "спиральный микроб-сторож".

Несмотря на формулировку, с которой премия была присуждена, Уоррен и Маршалл - не первооткрыватели, и приложили немалые усилия к тому, чтобы найти своих предшественников. Бактерия была переоткрыта с интервалом больше ста лет. Первыми с ней столкнулись немецкие физиологи в 1875 году. Но - нисколько не продвинулись в анализе найденного, и об их результате забыли.

В XIX веке не сумели ни получить штамм, ни сделать самого важного - понять, как бактерия живет в "недружественной" среде, которой традиционно считался человеческий желудок. Дело в том, что там и только там присутствует в заметной концентрации соляная кислота. Едкое вещество, вырабатываемое слизистой оболочкой стенок желудка, участвует в пищеварении и нейтрализует микроорганизмы. Долгое время считалось, что кислота разрушает инородные клетки, так что заболевания главного пищеварительного органа объясняли чем угодно, но не бактериями. Наиболее популярным было мнение, согласно которому гастриты и язвы возникают из-за стрессов и острой пищи. Соответственно, в качестве лечения предписывалось принимать препараты, выравнивающие кислотно-щелочной баланс, и меньше волноваться. Будущие нобелевские лауреаты предложили использовать для этого антибиотики - как и в случае с другими бактериальными заболеваниями.

Когда Маршалл и Уоррен установили, что в желудке все-таки есть жизнь, ее начали активно исследовать. Выяснилось, что источник проблем - грамм-положительгная бактерия диаметром в полмикрона ( то есть 0,0005 миллиметра), имеющая форму спирали с отростками наподобие щупалец осьминога. С помощью фермента уреазы она расщепляет мочевину на углекислый газ и аммиак, который частично нейтрализует кислоту. Именно это позволяет бактерии жить на поверхности "сверхкислой" слизистой оболочки. Сама слизистая под действием аммиака постепенно разрушается.

Робин Уоррен, фото с сайта nobelprize.org

Проблема - в том, что доказать причинную связь между присутствием бактерий и болезнью непросто. Специалисты допускали, что бактерии действительно могут жить в желудке, но являются ли они болезнетворными, оставалось непонятно. Для утверждений такого рода в медицине применяют так называемые "постулаты Коха". Во-первых, требуется, чтобы "подозреваемый" микроорганизм регулярно встречался внутри больных и отсутствовал у здоровых. Во-вторых, при взаимодействии с препаратом здоровый человек должен заболевать. В-третьих, препарат нужно уметь выделить и вырастить штамм вне организма. Все это было проделано, но не - сразу.

Гастроэнтерологам обычно приходится работать с громоздкими приборами, а процедуры не вполне безболезненны для пациентов, поэтому строгая проверка гипотезы могла бы продлиться долго. Уоррен придумал простой и быстрый метод анализа: пациент съедает таблетку мочевины, содержащей тяжелый изотоп углерода, а через несколько минут дышит в специальную трубку. Если детектор обнаруживает радиоизотоп в трубке, то в выдохе есть "меченый" углекислый газ, и, значит, мочевина успела разложиться в организме под воздействием Helicobacter. Сейчас этот метод используется повсеместно в качестве теста на гастрит.

Барри Маршалл, фото с сайта wikipedia.org

К "альтернативной теории гастритов" другие медики отнеслись с недоверием. С 1982 года до середины 1990-х годов исследования Уоррена и Маршалла воспринимались как забавная гипотеза. Первую "серьезную" премию ученые получили в 1994 году. А интервал между открытием и признанием был заполнен попытками повлиять на взгляды научного сообщества. Маршалл, в частности, решил испытать действие бактерий на себе - благодаря чему действительно заболел гастритом, но с помощью антибиотиков смог восстановить здоровье. И, таким образом, подтвердил один из постулатов Коха без привлечения посторонних.

В 1994 году Национальный институт здоровья США организовал конференцию, где медицинское сообщество должно было окончательно определиться: считать ли работы Уоррена и Маршалла достаточными для пересмотра традиционных воззрений. Постановили - считать. Небольшая научная революция произошла, а за ней последовали награды и признание. Нобелевская премия - довольно эффектная точка в споре о меньшем, чем типографская точка, организме.