НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1987 г. / ФИЗИОЛОГИЯ ИЛИ МЕДИЦИНА / СУСУМУ ТОНЕГАВА

Сусуму Тонегава (利根川 進)

5 септември 1939 г.

Нобелова награда за физиология или медицина

(За откриването на генетичния принцип за генериране на разнообразие от антитела.)

Роден съм в Нагоя, Япония на 5 септември 1939 г., втори от трима синове. Имам и по-малка сестра. Баща ми беше инженер, работещ за текстилна компания, която имаше няколко фабрики, разпръснати по малки градчета в южната част на Япония. Политиката на компанията налагаше баща ми да се мести от една фабрика в друга на всеки няколко години. Аз, моите братя и сестра ми прекарахме по-голямата част от детството си в тези малки провинциални градчета, наслаждавайки се на простора и свободата на провинцията. Но когато по-големият ми брат и аз достигнахме юношеска възраст, родителите ми решиха да ни изпратят в Токио, за да можем да получим по-добро образование.

Учих в престижната гимназия „Хибия“ до дома на чичо ми в Токио. По време на гимназиалните години развих интерес към химията, така че след дипломирането си избрах да се явя на приемен изпит във факултета по химия на университета в Киото, старата столица на Япония. След като веднъж се провалих, бях приет в този университет през 1959 г. Това се случи една година преди изтичането на първия десетгодишен срок на договора за отбрана между Япония и Съединените щати и правителствата на двете страни се подготвяха за втори десетгодишен срок.

Нацията беше дълбоко разделена между прагматичните проамерикански консерватори и идеалистичните антивоенни левичари. Тъй като университетът в Киото беше дом на най-радикални леви студентски групи, часовете често бяха отменяни поради чести политически дискусии и демонстрации по улиците. Бях само пасивен участник, оттеглил се от сътресенията, но не можех да не изпитвам чувството на поражение, споделено с много от моите състуденти, когато договорът най-накрая беше удължен за следващия десетгодишен срок. Вярвам, че този опит може да е бил основен фактор да ме накара да се откажа от първоначалната си цел да стана инженер-химик, за да се заема с академичен живот.

Бях очарован от процъфтяващата тогава наука молекулярна биология, когато в последната си година случайно прочетох статиите на Франсоа Жакоб и Жак Моно за теорията на опероните. Реших да продължа следдипломно обучение по молекулярна биология и бях приет в лабораторията на професор Итару Ватанабе в Института за изследване на вируси към университета в Киото, една от малкото лаборатории в Япония, където обучени в САЩ молекулярни биолози активно се занимаваха с изследвания. Въпреки това, само два месеца след като започнах работата си в неговата лаборатория, професор Ватанабе ме повика в кабинета си и ми предложи да проведа следдипломното си обучение в Съединените щати. Той обясни колко неадекватни са програмите за обучение в лабораториите по молекулярна биология в Япония, включително неговата собствена, и предложи да ми помогне при кандидатстването ми в някои големи университети в Съединените щати, ако сериозно мисля да уча в чужбина.

По това време беше обичайно кариерно развитие за японски молекулярен биолог да отиде в Съединените щати за няколко години постдокторантско обучение след получаване на докторска степен. в Япония. Вече имах смътно желание да следвам този модел. Поради това съветът на професор Ватанабе да се запиша в американско висше училище дойде за мен като известна изненада, но бях развълнуван от идеята и веднага приех помощта му. Не мога да благодаря достатъчно на професор Ватанабе за това решаващо предложение в ранната фаза на моята научна кариера.

С допълнителната помощ на д-р Такаши Юра, тогава асистент в лабораторията на Ватанабе, ме приеха за аспирант към катедрата по биология на Калифорнийския университет в Сан Диего (КУСД), която наскоро беше основана от професор Дейвид Бонър в Ла Джола , красив град в Южна Калифорния близо до границата с Мексико.

В КУСД учих в лабораторията на професор Масаки Хаяши, работейки върху дипломна работа за транскрипционния контрол на фаг-ламбда и получих докторска степен. по молекулярна биология през 1968 г. Останах в лабораторията на професор Хаяши като постдокторант, работещ върху морфогенезата на фаг ØX174 до началото на 1969 г. След това се преместих, също като постдокторант в лабораторията на д-р Ренато Дулбеко в института „Солк“.

Подобно на мнозина други вярвах, че златният век на прокариотната молекулярна биология е към своя край и че голямото вълнение ще бъде около висшите организми. Сложността на висшите организми обаче беше объркваща и необходимите инструменти изглеждаха безнадеждно недостатъчни. Малките туморни вируси като полиомата и маймунския вирус 40, биологичният материал, с който основно се занимаваше лабораторията на Дулбеко, изглежда предлагаха мост за пропастта между прокариотите и еукариотите. Всъщност лабораторията на Дулбеко беше пълна с първокласни постдокторанти от цял свят, които бяха обучени по прокариотна молекулярна биология и които дойдоха там с намерението да разширят изследванията си в еукариотната молекулярна биология.

Моят проект беше да дефинирам транскриптите на SV40 (маймунския мирус 40 – бел. П. Н.) по време на литична инфекция и в трансформирани клетки. Тъй като това беше времето преди рестрикционния ензим и преди рекомбинантната ДНК, информацията, която можах да получа, беше много ограничена. Въпреки това, като член на най-добрата лаборатория в тази област, аз видях възможността за най-ново научно изследване. Освен това много ми хареса свободната и стимулираща атмосфера в лабораторията. За съжаление, като носител на стипендия за пътуване „Фулбрайт“, визата ми за САЩ трябваше да изтече до края на 1970 г. и трябваше да напусна страната поне за две години, преди да имам правото на друга виза за страната.

Имах две или три възможности за работа извън Съединените щати, но нито една не беше особено интересна. През есента на 1970 г., само няколко месеца преди да изтече визата ми, получих писмо от Ренато Дулбеко, който пътуваше из Европа. Ренато спомена новосъздадения Базелски институт по имунология в Баезл, Швейцария, и предположи, че може да е назрял моментът един молекулярен биолог да се справи с имунологичните проблеми. Имах много малко познания по имунология, но реших да послушам съвета на д-р Дулбеко и изпратих писмо за кандидатстване до директора на института, професор Нилс Кай Йерне, който ми предложи двугодишен договор.

Така през зимата на 1971 г. се озовах заобиколен от имунолози в този малък град, разположен в средата на Европа. Трябва да призная, че първата година в института не беше лесна за мене. Имах постоянен интерес към работата по SV40, но също така ясно осъзнавах, че няма да мога да се възползвам много от обстоятелствата, ако се изолирам, като се занимавам с тази тема. Затова реших да уча имунология с надеждата да намеря интересен проект.

Имунологът д-р Ита Асконас и генетикът Чарлз Щайнбърг ми бяха много полезни при навлизането ми в новата област. В края на 1971 г. бях запознат с големия дебат за генетичния произход на разнообразието от антитела. От самото начало чувствах, че мога да допринеса за разрешаването на този въпрос чрез прилагане на наскоро изнамерените техники на молекулярната биология, а именно рестрикционни ензими и рекомбинантна ДНК. Първоначално работих само с моите опитни техници Моника Шолд и Рита Шулер, но скоро към мене се присъединиха д-р. Нобумичи Хозуми, Минору Хирама и Кристин Брак. По-късно, когато изследователската ми група се разшири, имах щастието да работя с много способни постдокторанти и отдадени технически асистенти. В допълнение Чарлз Щайнберг беше много важен сътрудник и консултант, особено в началната фаза на изследването.

Като погледна назад, изследването напредна с удивителна скорост от 1974 до 1981 г., годината, в която напуснах Базел. Всички работихме уселено и се забавлявахме много. Нашата работа разреши дългогодишния дебат за генетичния произход на разнообразието от антитела. Оказа се, че това разнообразие се генерира от соматичната рекомбинация на унаследените генни сегменти и от соматичната мутация. За наш голям късмет директорът Нилс Йерне бързо разбра важността на нашия подход и стана твърд поддръжник на изследването в ранната му фаза.

В началото на 80-те години на миналия век започнах да чувствам, че голямата загадка на разнообразието от антитела е разрешена, поне в нейните очертания. Помислих си, че може би е добре да сменя средата, за да стартирам нов проект. Спомних си също, че първоначално бях дошъл в Швейцария с намерението да остана две години и след това да се върна в Съединените щати. За щастие получих няколко предложения от Съединените щати и през 1981 г. реших да заема професорска длъжност в Центъра за изследване на рака в Масачузетския технологичен институт. Професор Салвадор Е. Лурия, директор на онкологичния център, беше изключително полезен не само като ме доведе в Масачузетския технологичен институт, но и като ми осигури прекрасна лаборатория.

Изследователските проекти, на които се бях решил, засягаха два основни проблема. Единият беше да се изследва ролята на соматичното пренареждане за активирането на пренаредения ген на антитялото, а вторият беше да се разшири изследването в Базел до „другата половина“ на имунната система, а именно до антигенния рецептор на Т-клетките. За щастие можахме да допринесем за разбирането и на двата проблема чрез откриване на тъканно-специфичен транскрипционен усилвател в гена на имуноглобулиновата тежка верига и чрез идентифициране, клониране и секвениране на гени, кодиращи полипептидните субединици на Т-клетъчния рецептор. Особено интригуващо развитие, направено по време на последното изследване, беше идентифицирането на ген, който доведе до откриването на нов Т-клетъчен рецептор, гама делта. Въпреки че функцията на Т-клетките, носещи този рецептор, в момента е неизвестна, данните, натрупани през изминалата година в нашата лаборатория, както и в много други лаборатории, предполагат, че Т-клетките могат да участват в изцяло нов аспект на имунитета.

Когато погледна назад към моята научна кариера до момента, съм изумен от моя късмет. На всеки по-голям етап срещах учени, които не само бяха на върха на своите области, но също така и ми дадоха проницателни съвети и щедра помощ. Изключително съм благодарен на професорите Итару Ватанабе, Ренато Дулбеко, Нилс Кай Йерне, Чарлз Щайнберг и Салвадор Лурия. Искам също така да изразя своята безкрайна благодарност към многото колеги и технически сътрудници.

Родителите ми бяха твърдо убедени, че образованието е най-добрият актив, който родителите могат да дадат на своите деца. Дълбоко съм им благодарен за тяхната изключителна подкрепа по отношение на моето обучение и професионална кариера. Изключително съм благодарен на моята съпруга Маюми, за която се ожених през септември 1985 г., за нейната преданост, интерес, насърчение и критика. Също така искам да изразя искрените си благодарности на моята първа съпруга, Киоко, за нейната безгранична преданост през дните ми в Ла Джола и Базел.

Превод от английски: Павел Николов