Нобелевскую премию по медицине присудили за лекарства против малярии и червей-паразитов

Половину премии дали за лекарство от малярии, которое пришло на смену хинину и хлорохину, другую половину – за открытие средства, избавляющего от паразитических нематод.

Мы привыкли думать, что благодаря вакцинам, антибиотикам и средствам гигиены давно одержали победу над инфекциями, вызывающими массовые заболевания. Чума, холера и оспа остались в далеком прошлом, а на птичий грипп в его очередной модификации уже никто не обращает внимания. И мало кто помнит, что на Земле по сей день «процветает» множество опасных массовых инфекционных болезней. И вызывают их не бактерии, не вирусы, а паразитические черви, или гельминты.

Считается, что от гельминтов страдает треть населения планеты, преимущественно в Африке (к югу от Сахары), Южной Азии и Центральной и Южной Америке. Широко распространены нематоды (круглые черви) из семейства Onchocercidae. Одно из заболеваний, которое они вызывают, – так называемый онхоцеркоз. Возбудитель, Onchocerca volvulus, поселяется в лимфоузлах человека, где самки производят на свет множество личинок, называемых микрофиляриями. Эти личинки далее мигрируют под эпидермис кожи, откуда могут попасть в насекомых-переносчиков. Часть личинок попадает в глаза человека, проникая во все ткани зрительного органа. В глазном яблоке они вызывают воспаление, кровотечения и другие осложнения, ведущие в конечном итоге к потере зрения. Поскольку мошки-переносчики обитают по берегам рек, то болезнь получила название речной слепоты. В мире насчитывается около 18 млн больных онхоцеркозом, из них примерно у 600 тыс. заболевание привело к значительному снижению зрения или полной слепоте.

Ещё одна знаменитая болезнь, вызываемая нематодами, Onchocercidae – элефантиаз, или слоновость, когда какая-то часть тела, например, нога, чудовищно увеличивается в размерах из-за застоя лимфы, что влечёт за собой чрезмерное разрастание кожи и подкожной клетчатки. Строго говоря, слоновая болезнь – лишь один из симптомов бругиоза, вызываемого нематодой Brugia malayi, паразитирующей в лимфатических и кровеносных сосудах. По статистике, на сегодняшний день «слоновыми нематодами» заражены около 100 млн человек.

Речная слепота и бругиоз – лишь некоторые из целого ряда заболеваний, вызываемых паразитическими нематодами. Ситуация с ними была бы совсем тяжёлой, если бы против них не было лекарств. Однако такие лекарства есть, и именно за них сейчас присудили половину Нобелевской премии по медицине и физиологии. Один из нынешних лауреатов, японский микробиолог Сатоси Омура (Satoshi Omura, 1935 года рождения), долгое время занимался тем, что пытался найти в почвенных микробах новые антибиотические вещества. Как известно, антибиотики – это химическое оружие грибов и бактерий, используемое ими против конкурентов, то есть других грибов и бактерий, и разнообразие подобных веществ необычайно велико. Проблема же в том, что далеко не всегда природную бактерию можно вытащить из её естественной среды и вырастить в лаборатории, чтобы подробней изучить, что за антибиотики она синтезирует. Тем не менее, Омуре удалось получить целых 50 штаммов бактерий из группы Streptomyces, которые потенциально могли стать источником новых лекарств. Исследователи заметили, что один штамм, впоследствии названный Streptomyces avermitilis, синтезировал вещество, действовавшее против паразитических червей. (Заметим, что для того, чтобы найти эти 50 штаммов, пришлось проанализировать тысячи бактериальных колоний, выращенных в лаборатории из образцов почвы.)

Работа Сатоси Омуры и его сотрудников привлекла внимание Уильяма Кэмпбелла (William C. Campbell, 1930 года рождения), специализирующегося в биологии паразитов. Он продолжил работу с бактериальными штаммами и в конце концов выделил активное вещество, названное авермектином – оно очень хорошо действовало против червей, паразитирующих на домашних и диких животных. После дополнительной модификации эффективность молекулы повысилась ещё сильнее; лекарство сменило название на ивермектин. Дальнейшие эксперименты показали, что с его помощью можно избавляться от самых разных нематод, причём как от личинок, так и от взрослых особей, а также от клещей, вшей и некоторых других паразитов. Действует он как нервнопаралитический яд, нарушая проведение импульсов в нейронных цепочках, так что червя охватывает паралич, и он гибнет. И самое главное – ивермектином можно лечить не только животных, но и людей.

Но это только половина нынешней премии (Омура и Кэмпбелл получили по 1/4 от неё), за что же дали другую половину? Здесь надо вспомнить про ещё одну довольно «популярную» и до сих пор, увы, не до конца побеждённую болезнь – малярию. Возбудители её – не вирусы, не бактерии и даже не черви, а особые простейшие, называемые плазмодиями. Их известно около двухсот видов, и по меньшей мере десять паразитируют на человеке. Прочие виды паразитируют на других позвоночных – обезьянах, грызунах, птицах и пресмыкающихся. Все знают, что переносчиком и промежуточным хозяином у человеческих видов плазмодия являются малярийные комары. Впрочем, жизненный цикл паразита слишком сложен, чтобы описывать его здесь. На некоторых стадиях он живёт в печени, на других – проникает в эритроциты, впоследствии разрушая их; может также надолго «засыпать» в организме заражённого человека, создавая иллюзию излечения от болезни. Иммунный ответ против плазмодия развивается крайне медленно, сам паразит в силу особенностей жизненного цикла бывает недосягаем для иммунных белков и лекарств, а если учесть неутешительную статистику по малярии (на начало XXI века заболеваемость составляла 350–500 миллионов случаев в год, из них 1,3–3 миллиона заканчивались смертью), то становится ясно, почему болезнь эта до сих пор представляет серьёзную проблему.

Раньше главным средством против малярии служили хинин и хлорохин, но эффективность лечения с их помощью со временем начала снижаться, и к концу 60-х годов XX века стало понятно, что здесь нужно что-то другое. Пытаясь найти новое лекарство, химик-фармацевт из Китая Юю Ту (Youyou Tu, родилась в 1930 году) обратилась к рецептам народной медицины. Опыты на животных выявили одного многообещающего кандидата – полынь однолетнюю, Artemisia annua. Ту удалось выделить активный компонент полыни, получивший название артемизинин. Он и положил начало новому классу противомалярийных лекарств. Хотя ключевые результаты по артемизинину были получены ещё в 70-80-е годы прошлого века, его используют до сих пор, правда, не в одиночку, а комбинируя с другими противомалярийными препаратами, чтобы плазмодиям сложнее было выработать устойчивость к нему.

С Омурой, Кэмпбеллом и Ту случилась классическая нобелевская история: старейшины науки, награждённые уже всеми мыслимыми наградами, наконец получили главную научную премию за работы, опубликованные несколько десятилетий назад. Однако, конечно, никто не скажет, что их результаты устарели – в конце концов, эти лекарства до сих пор каждый год спасают десятки и сотни тысяч человеческих жизней по всему миру.

По материалам Нобелевского комитета.