Нобелови лауреати – 1954 година - Физиология или медицина - Томас Хъкъл Уелър (15 юни 1915 г. - 23 август 2008 г.)

Заедно с Джон Ф. Ендърс и Фредерик Ч. Робинс

За откритието, че вирусите на полиомиелита могат да се развиват в различни видове тъканни култури

Американският вирусолог Томас Хъкъл Уелър е роден в Ан Арбър (щат Мичиган), син е на Карл В. Уелър, ръководител на отдела по патология в медицинското училище към Мичиганския университет, и Елза (Хакъл) Уелър. Като се възпитава в академична среда, Уелър проявява интерес от най-ранна възраст към историята на природознанието. Учи паразитология в Мичиганския университет, където получава през 1936 г. степента бакалавър по хуманитарни науки, а през 1937 г. – степента магистър по природни науки за разработка, свързана с рибните паразити.

Като постъпва в Харвардското медицинско училище през 1936 г., Уелър продължава своите изследвания по паразитология. Той се интересува особено от трихинелозата и се опитва да култивира хелминтите, предизвикващи това заболяване. По това време харвардският професор Джон Ф. Ендърс разработва нови методи за развитие на животински клетки извън организма и Уелър решава да проведе поредното си изследване под негово ръководство. Работата на Ендърс с вирусите въвежда Уелър в света на вирусологията и му позволява да използва метода за култивиране на тъкани при изучаването на инфекциозните заболявания. След като завършва медицинското училище през 1940 г., той е изпратен в детската болница в Бостън за придобиване на клинична практика в областта на инфекциозните и паразитните заболявания.

През 1942 г., скоро след влизането на САЩ във Втората световна война, Уелър постъпва на медицинска служба във въоръжените сили на страната. В медицинската лаборатория в Пуерто рико (на Антилските острови) той изследва за първи път тропически хелминти - шистозомите, които увреждат черния дроб; оглавява отдела по бактериология, вирусология и паразитология и е уволнен от армията с чин майор.

След края на войната Уелър се връща в детската болница, за да завърши подготовката си по педиатрия. През 1946 г. Ендърс става ръководител на нова лаборатория за изучаване на инфекциозните болести и предлага на Уелър да работят заедно. Уелър препоръчва още един изследовател, Фредерик Ч. Робинс, негов приятел, с когото живеят в една стая в медицинското училище и който се присъединява към тях през 1948 г.

Методите, разработени от Ендърс и Уелър за развитие на животински клетки в тъканни култури, имат няколко съществени предимства. Изследователите могат да запазят клетките в една епруветка относително дълго време, като променят средата, вместо да пренасят тези клетки в друг лабораторен съд. Страхувайки се от замърсяване, те използват пеницилин и стрептомицин, за да предотвратят по-бързото размножаване на бактериите в сравнение с животинските клетки.

Ендърс и Уелър доказват, че техният метод е напълно подходящ за култивиране на вируса на епидемичния паротит. Уелър се връща към своето предвоенно изследване на вируса на варицелата – засягащ само човека, този вирус може да се развива само човешки тъканни култури. Уелър подготвя култури от кожа и мускулна тъкан на човешки ембриони за култивиране на вируса на варицелата и ги оставя за съхранение. Но по това време в лабораторията се намира замразен вирус на полиомиелит, инфектиращ мускулите, но – както се предполага, развиващ се само в нервната тъкан, която трудно може да бъде култивирана в достатъчно количество за тест на вируса. По-нататъшните събития протичат, както обясняват Уелър, Ендърс и Робинс по-късно, внезапно: без особени усилия те успяват да култивират възбудителя на полиомиелита в тъкан, която не е нервна.

За да демонстрират жизнеспособността на полиомиелитния вирус, изследователите инжектират културна среда на мишки. Мишките заболяват от полиомиелит. Тъй като методът за определяне на наличието на вирус в тъканната култура е продължителен и скъпоструващ, те се опитват да разработят друг, по-подходящ. Уелър и неговите колеги откриват, че може да се проследи развитието на вируса по неговото увреждащо въздействие върху клетките, като се изследват с микроскоп или като се наблюдава промяната на киселинността на културната течност, предизвикана от разрушаването на клетките.

Уелър, Ендърс и Робинс разполагат първоначално с клетки, развиващи се в суспензия, но те разбират, че могат да ги култивират и върху твърд слой във флакони, които се въртят постоянно, за да запазят нормалното еднакво хранене на клетките. При инфектиране на подобни култури с полиомиелитни вируси може да се наблюдава непосредствено увреждането на клетките. Вместо да чакат две седмици, докато увредените под влиянието на вируса клетки променят киселинността на културната среда или докато изолират заразените клетки от клетъчната суспензия, а след това да ги култивират, те получават аналогични резултати за три до пет дена след заразяването на клетките с вируси.

При много изследвания на вирусите тъканните култури се превръщат в подходяща замяна на използваните скъпи лабораторни животни. Новата методика позволява на учените да култивират много поколения вируси за получаване на варианти, способни да се размножават без риск за организма (основно изискване при изготвянето на ваксини). Макар че Уелър, Ендърс и Робинс не се интересуват от получаването на полиомиелитна ваксина, техните изследвания прокарват пътя към създаването на подобни ваксини в бъдеще.

Уелър се връща към изследването на вируса, предизвикващ варицела, и доказва, че той е същият вирус, който предизвиква херпес зостер. Тъканната култура се оказва подходяща за изолиране на нови вируси и изучаване на вече известните. Уелър я използва за изолиране на цитомегаловируса, който причинява церебрална парализа и умствена изостаналост у децата. През 1962 г. той изолира вируса, предизвикващ рубеола. Изследването на вируса на рубеолата и на цитомегаловируса довеждат до откриването на вродената инфекция, наблюдаваща се при заразяване на плода. Ако организмът на бебето не унищожи вируса или не се освободи от него, заболяването се запазва и детето дълги години остава източник на зараза.

Уелър работи в детската болница в Бостън до 1954 г., когато става ръководител на отделението за тропическа медицина в Харвард. След време е назначен за директор на Центъра за профилактика на инфекциозните болести в Харвардското училище по здравеопазване. По време на неговото ръководство Харвард се превръща в център за изследване на шистозомозата. От 1954 г. е водещ професор по тропическа медицина в Харвард.

През 1945 г. Уелър се жени за Кетлин Фейхи; семейството има двама сина и две дъщери.

Освен с Нобелова награда Уелър е удостоен заедно с Робинс през 1954 г. с наградата Джонсън на Американската академия по педиатрия. Получава също така наградата Джордж Ледли на Харвардския университет и наградата Бристъл на Американското дружество по инфекциозни заболявания (1980 г.). Член е на Националната академия на науките.

Превод от руски: Павел Б. Николов