Этот образ заставляет нас представить себе куски металла, сваренные вместе, – и вот в этом месте метафора начинает хромать. Когда гормоны соединяются со своими химическими «визави», они не прикрепляются к ним намертво, а «обнимают» их, примерно как танцующая пара. Они сходятся, потом расходятся и снова соединяются и расходятся; а иногда в «танец» вламывается конкурирующий гормон и отпихивает предыдущий гормон от «партнера». Казалось бы, это антитела должны вмешиваться в танец, потому что это они гоняются за непрошеными гостями, но на практике именно гормоны сталкивают друг друга с антител.
Берсон и Ялоу воспользовались этим микроскопическим промискуитетом, чтобы разработать технику под названием «радиоиммунный анализ», или, сокращенно, РИА. Вот как он работает. Ученому нужно известное количество гормона и известное количество антител, т. е. иммунных клеток, которые соединяются с ним, – «партнеров по танцу». Затем в эту смесь добавляется кровь пациента, содержащая неизвестное количество гормона. Теперь у нас есть известное количество образца гормона, известное количество антител и неизвестное количество собственного гормона пациента.
Некоторая часть гормонов пациента столкнет исходные гормоны с антител. Измерив количество гормона, сбитого с антител, мы узнаем, сколько гормона содержится в образце крови пациента. Хотя гормоны слишком малы, чтобы измерять их непосредственно, пара «гормон – антитело» уже создает более крупный «кусок» вещества. А если обработать исходный гормон радиацией, чтобы он светился, найти его будет еще легче. Именно так Ялоу и Берсон смогли отследить, какое именно количество исходного гормона «свалилось» с антител.
Они разработали формулу, основывающуюся на силе связи гормона с антителом (для разных гормонов она разная). В эту формулу они подставили измеренное количество радиоактивного гормона, сброшенного с антител. Если с антител сброшено много гормона, это значит, что этого гормона много в крови пациента. Таким образом, они смогли подсчитать количество гормона в образце крови пациента с точностью до одной миллиардной доли грамма на 1 мл крови.
До появления РИА если врачам, допустим, нужно было оценить действенность препарата с гормоном роста, то они впрыскивали образец крысе, ждали две недели, пока лекарство не начнет действовать, а затем измеряли зону роста тонких костей на лапах грызуна. Метод был очень долгим и трудоемким. РИА же выдавал результат практически мгновенно.
С помощью РИА врачи наконец-то смогли измерять объем гормонов. В 1940–1950-х годах врачи ставили пациентам диагноз «гормональный дефицит», не зная, насколько большой этот дефицит. Они прописывали гормоны, не зная, какая доза необходима пациенту. Когда Джефф Балабан впервые пришел на прием к доктору Собел в 1961 году, она провела множество анализов, но уровень гормона роста не замеряла. Тогда это было еще невозможно.
Некоторые коллеги советовали Ялоу и Берсону запатентовать РИА, но они предпочли сделать метод широкодоступным. «У нас не было времени на эту чепуху, – сказала Ялоу. – Патенты – это ограничение доступа людей к изобретению с целью заработать денег». Вместо этого Ялоу и Берсон опубликовали все подробности своего метода в статье 1960 года в Journal of Clinical Investigation и пригласили всех, кто хотел научиться РИА, в свою лабораториюб. На призыв откликнулись ученые всего мира. За несколько лет РИА превратился в стандартный тест, используемый по всему земному шару.
11 апреля 1972 года, за несколько дней до 54-летия, Берсон умер от сердечного приступа во время медицинской конференции в Атлантик-Сити. Ялоу редко открыто проявляла эмоции, но на его похоронах она всхлипывала. Она назвала свою лабораторию Исследовательской лабораторией им. Соломона А. Бенсона, чтобы его имя по-прежнему стояло на всех ее статьях. Она беспокоилась, что без него ее шансы на получение Нобелевской премии сильно упадут, полагая, что в научном мире его считали главным «мозгом» лаборатории, а ее – просто лаборанткой, потому что она женщина. Кроме того, она предполагала, что никто не будет уважать лабораторию, которую возглавляет кандидат наук, а не доктор медицины. В 51 год она всерьез задумалась о том, чтобы поступить в медицинский колледж – не для того, чтобы практиковать, а для того, чтобы преодолеть потенциальные барьеры, ждущие ее на пути к Нобелевской премии. Медицинского образования она так и не получила, но посвятила себя еще более прилежному труду в лаборатории, продолжая публиковать замечательные исследования. В 1976 году она получила Премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования, которую считают предвестником Нобелевки. Нобелевскую премию ей вручили через год.
С ПОМОЩЬЮ РАДИОИМУННОГО АНАЛИЗА ВРАЧИ НАКОНЕЦ-ТО СМОГЛИ ИЗМЕРЯТЬ КОЛИЧЕСТВО ГОРМОНОВ.
Историю эндокринологии нельзя полностью понять, не зная о РИА. РИА нельзя полностью оценить, не зная о Розалин Ялоу, потому что ее жизнь – это история не только великолепного ума, но и целеустремленности и стойкости. По выражению Нобелевского комитета, вручившего ей награду 10 декабря 1977 года, «Мы видим рождение новой эры эндокринологии».
Ялоу, может быть, и продолжала работать, но она не позабыла о барьерах, ожидавших ее на пути. К моменту вручения Нобелевской премии все уже знали, что к гормонам вырабатываются антитела, что они провоцируют иммунные клетки; именно это они с Берсоном доказали еще в 1956 году, когда им не верил вообще никто. В своей речи она напомнила всем о первом исследовании, которое никто не хотел публиковать. А в число экспонатов своей нобелевской выставки она включила и письма с отказами.
Говорят, что после церемонии награждения в Стокгольме она, не снимая, носила кулон с изображением Нобелевской премии (его подарил ей муж) и подписывала все письма «Розалин Ялоу, кандидат наук, нобелевский лауреат». Еще, как говорят, Ялоу повесила у себя в лаборатории табличку с надписью: «Чтобы считаться хотя бы вполовину такой же хорошей, как мужчина, женщина должна работать вдвое прилежнее и вдвое лучше него». Это известная феминистская максима. Но Ялоу добавила к ней еще одну фразу: «К счастью, это нетрудно»[7]. Ее дети отмахивались от разговоров о кулоне и подписи, считая это просто болтовней коллег-мужчин. Но вот табличку они помнили хорошо.
Ялоу все еще читала лекции, а после того, как на это уже не осталось сил, продолжала экспериментировать. В одной из своих последних речей она обратилась к группе учеников начальной школы из Нью-Йорка, объясняя, как часто работает наука. «Сначала новые идеи отвергают. Потом, если вы оказываетесь правы, идеи становятся догмой. А если вам очень повезет, вы сможете опубликовать письма с отказами как часть своей нобелевской презентации»[8].
В середине 1990-х годов, когда ей было уже за 70, она пережила первый из нескольких инсультов. Розалин Ялоу умерла 30 мая 2011 года в возрасте 89 лет[9].
Вскоре РИА превратился в стандартный исследовательский и нструмент – настолько же стандартный, как и стетоскоп на униформе терапевта. В 1970-х годах, всего 10 лет спустя, все эндокринологи получили инструмент для измерения гормонов вплоть до миллиардной доли грамма. Это все равно что измерить, на сколько изменился уровень воды в бассейне после того, как пловец проронил слезу. Более того, они могли не только измерять уровень гормонов, но и отличать их от очень похожих по строению «кузенов». РИА преобразил эндокринологию, превратив ее из области догадок в точную науку. Можно сказать, что единственное, что нельзя измерить с помощью РИА, – это его неисчислимый вклад в медицину.
Молодой педиатр-эндокринолог Томас Фоли из Питтсбургского университета принадлежал к команде врачей, которая решила попробовать определять гипотиреоз с помощью РИА. Узнав о пилотном исследовании в Квебеке, он решил провести собственное похожее. Фоли до сих пор помнит первого ребенка, анализ которого оказался положительным, – одного из 3577, подвергнутых тестированию. «Это явно помогло нам лучше определять уровни гормонов, характерные для заболеваний. Мы тогда мало что знали, но польза от процесса была хорошо известна», – вспоминал недавно Фоли. Сейчас через несколько мгновений после рождения педиатры берут несколько капель крови из пятки младенца и проверяют его на гипотиреоз, чтобы прописать гормональное лечение до того, как начнутся необратимые повреждения мозга. Недостаток гормонов щитовидной железы также вызывается недостатком йода – микроэлемента, необходимого организму для их производства; именно поэтому во всем мире развернулась кампания за йодирование соли. В 1980-х годах обе формы «кретинизма» – и врожденную, и приобретенную, – удалось практически искоренить.
Обнаружение гипотиреоза – это лишь очень малая часть всего, что изменил РИА. Его использовали для измерения уровня гормонов при подозрении на самые разные заболевания. Современные способы лечения бесплодия были бы без него невозможны. РИА используется не только в эндокринологии, но и для поиска других веществ, которые считались слишком маленькими, чтобы измерить их уровень. Врачи получили возможность следить за уровнем лекарств в крови и находить возбудителей болезней. Именно с помощью РИА удалось впервые обнаружить ВИЧ – вирус, вызывающий СПИД. Этот анализ стал настолько распространен, что врачи не могут себе представить, как бы работали без него. Да, конечно, современные методы РИА – совсем не такие, как когда-то изобрели Ялоу и Берсон; продвинутая технология позволила улучшить исходный рецепт. Но фундаментальная идея остается прежней.
Очень легко недооценить или вообще проигнорировать РИА. Это какая-то техническая штука, которую трудно понять. Это не лекарство и не открытие, а просто метод измерения. Тем не менее очень трудно недооценить всю значимость этого изобретения и его влияние на нынешние научные процессы. РИА подарил врачам новое зрение. Кто-то словно снял у них с глаз повязку, и они наконец-то стали видеть, что же делают.
ГОРМОН РОСТА