НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ – 1965 ГОДИНА – ФИЗИОЛОГИЯ ИЛИ МЕДИЦИНА – АНДРЕ ЛВОФ

Андре Лвоф (André Lwoff)

8 май 1902 г. – 30 септември 1994 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Франсоа Жакоб и Жак Моно)

(За откритията му, свързани с генетичния контрол на ензимния и вирусния синтез.)

Френският микробиолог Андре Мишел Лвоф е роден в Ене льо Шато, малко село в Централна Франция. Родителите му емигрират от Русия в края на XIX в. Баща му, Соломон Лвоф (или Лвов, изписано на руски – бел. П. Н.) е психиатър, главен лекар в психиатрична болница, а майка му, Мария (Симинович) Лвоф – скулптор. Когато Лвоф е още дете, баща му е назначен в друга болница – в Ньойи сюр Марн до Париж. Израснало в селска местност, момчето плува, играе тенис и е нелош стрелец. С възпитателна цел баща му го взема по време на визитации в болницата, а също така посещава с него други медицински учреждения. По време на едно подобно посещение Лвоф се среща с приятеля на баща си Иля Мечников, който му показва бактерия на коремен тиф под микроскоп. Лвоф си спомня също така Първата световна война, която започва, когато е на дванадесет години. Бойните действия се водят на разстояние около двадесет мили от дома му. „Зенитните картечници се намираха до нас, шрапнелите свиреха и удряха покрива – спомня си той. – Слушах с любопитство тази странна музика, без изобщо да съзнавам опасността…Не бях още достатъчно възрастен, за да осъзная цялата дълбочина на военната трагедия“.

Макар че мечтае да учи биология и да стане изследовател, баща му го съветва да се заеме с медицина, за да има възможност винаги да си изкарва прехраната. На седемнадесет години Лвоф постъпва в Парижкия университет (Сорбоната) в научния факултет по медицина и биология; трите следващи летни сезона прекарва в Роскоф (Бретан), в лабораторията за морска биология. През 1921 г. става асистент в института „Пастьор“ в Париж. където се занимава под ръководството на известните микробиолози Едуар Шатон и Феликс Меснил. През същата година получава стипендия, която му позволява да работи в института половин ден и да се концентрира върху завършването на медицинското си образование. Докторската му дисертация се основава на изследванията, проведени в лабораторията за морска биология, и засяга проучването на очния пигмент на циклопсите – дребни паразитни рачета, живеещи в прясна и солена вода.

През 20-те години Лвоф изследва инфузориите – едноклетъчни животни, покрити с подобни на косъмчета структури, наречени реснички. Той проучва особеностите на храненето им и тяхната морфология (образуването на органите и тъканите). В института „Пастьор“ се запознава с работещата там микробиоложка Маргьорит Бурдалио, която става негова съпруга през 1925 г. и с която в продължение на много години прави съвместни изследвания. Две години по-късно Лвоф получава медицинска степен в Парижкия университет, през 1929 г. е назначен за ръководител на лабораторията в института „Пастьор“, а през 1932 г. получава в Парижкия университет степента доктор по философия. Следващата година, благодарение на субсидия на фонда „Рокфелер“, прекарва заедно с Ото Майерхоф в Инситута за медицински изследвания „Кайзер Вилхилм“ в Хайделберг.

Около двадесет години по-рано, през 1911 г., полският химик Казимеж Функ предлага термина „витамини“ за означаване на непознатите вещества, необходими за живота на човека и животните. Но към началото на 30-те години само някои от тези вещества са изолирани и проучени. В Хайделберг Лвоф изследва гетатина – фактор за растежа на камшичестите, още един вид едноклетъчни. В резултат от това изследване факторите за растежа са определени за първи път като „специфични вещества, които организмът не може да синтезира и които са необходими за растежа и размножаването“. По-нататък Лвоф се заема с биохимията на тиамина (витамин В₁) при някои едноклетъчни и с физиологията на никотинамида (витамин РР). Той доказва, че никотинамид има в коластрата – течен секрет, който се изработва в малки количества от женските млечни жлези през последите месеци от бременността и през първите дни след раждането до появата на млякото.

Като получава още една субсидия от фонда „Рокфелер“ през 1936 г., Лвоф продължава работата си над факторите за растежа в института „Молтено“ в Кеймбридж (Англия). По това време било известно, че хематинът, наричан фактор за растежа Х, е необходим за растежа на бактерията Haemophilus influenzae. Лвоф изолира фактора за растеж Х и доказва, че той ограничава нарастването на този микроорганизъм.

След като се връща в Париж през 1938 г., Лвоф е назначен за ръководител на отдела по физиология на микробите към института „Пастьор“. След войната, през 1946 г., той участва в конференцията за номенклатурата на микроорганизмите в Колд Спринг Харбър и помага да бъде създадена класификационна система, основаваща се на източниците на енергия и на процесите на синтез. През 40-те години Лвоф написва и две книги: „Проблеми на морфогенезата на ресничестите“ („ Problems of Morphogenesis in Ciliates“) и „Биохимия и физиология на първаците“ („Biochemistry and Physiology of Protozoa“).

В по-ранни изследвания през 30-те години Лвоф описва характерните особености на преди това грешно класифицирани бактерии и им дава новото название Моraxella. Един от видовете на този род е наречен по-късно в негова чест - Moraxella lwoffi. В края на 40-те години Лвоф започва да изучава генетиката на бактериите и вирусите. Началото на генетичната наука е поставено през 1866 г. от Грегор Мендел, който публикува своите книги за законите на наследствеността и изказва първи идеята, че физическите черти на организма се определят от „елементи“, които по-късно са наречени гени. В началото на ХХ век се стига до откритието, че гените се намират в хромозомите – нишки генетичен материал, съдържащи се в клетъчните ядра. Обаче чак през 40-те години е установено, че гените се състоят от дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК).

По това време първото поколение вирусолози може също така да опише жизнения цикъл на бактериофагите. Тези вирусни частици заразяват бактериалните клетки и след латентна (скрита) фаза могат да започнат да се размножават в тях, предизвиквайки лизис, иначе казано – тяхната гибел. Бактериите, поразени от частици на фага, се наричат лизогенни, а процесът на разрушаване (лизис) на клетките – лизогения.

С подкрепата на двама сътрудници в института „Пастьор“, Франсоа Жакоб и Жак Моно, Лвоф започва да изучава лизогенните бактерии и процеса на лизогения и през 1950 г. прави забележително откритие. Като поставя лизогенна бактерия в питателна среда, той проследява нейното деление в продължение на деветнадесет поколения, а след това доказва, че дъщерните клетки също притежават лизогенност, иначе казано – че този фактор се наследява. Той открива също така, че частиците на лизогенния бактериофаг и на неинфекциозния, или временния, фаг се различават помежду си. За описание на неинфекциозния фаг Лвоф създава термина „профаг“. В хода на по-нататъшните си изследвания ученият и неговите колеги установяват, че под въздействието на ултравиолетово излъчване профагът може да започне да се дели, предизвиквайки клетъчно разпадане. Фаговите частици, както повечето други вирусни частици, се състоят от вътрешна част, съдържаща ДНК, и външна протеинова обвивка. През 1952 г. Алфред Хърши доказва, че размножаването на бактериофагите става чрез репликация на вътрешната им ДНК. Опитвайки се да разберат организацията и регулацията на гените на бактериофага, Лвоф, Моно и Жакоб откриват, че при заразяването на бактериалната клетка частиците на профага се прикрепят към някоя хромозома на клетката, където обикновено се намират гените, и – както казва Лвоф, „демонстрират поведение на бактериален ген“. Фаговата ДНК има два вида гени – структурни и регулаторни. Структурните гени предават генетичния код от едно поколение на друго. В стадия на профаг активността на структурния ген се предава на регулаторния, в резултат от което фаговата частица не може да се размножава. Лвоф установява, че ултравиолетовото излъчване и други стимулатори неутрализират действието на регулаторния ген, предизвиквайки размножаване на фага и лизис, или разрушаване на бактериалната клетка.

Резултатите от това изследване позволяват на Лвоф да изкаже хипотеза за природата на рака и полиомиелита. Той и неговите колеги от института „Пастьор“ са убедени във вирусната етиология на рака. Според тях вирусите могат да се разполагат в клетките на човешкия организъм, както частиците на бактериофага се разполагат в бактериалните клетки. Лвоф констатира, че канцерогенните свойства на вируса се определят от белтъчната обвивка, а канцерогенното действие на вируса може да бъде предизвикано от влиянието на разнообразни фактори – както стадият на профаг може да стане лизогенен стадий под въздействието на ултравиолетовото излъчване. Изучавайки полиомиелита през 50-те години, Лвоф доказва, че някои щамове на полиовирусите остават относително нечувствителни към колебанието на температурата.

Поканен през 1954 г. в Ню Йорк за четене на престижната лекция „Харви“, Лволф се спира на проблемите за „регулирането и взаимодействието на метаболичните и вирусните заболявания на бактериите“. Три години по-късно публикува статията „Концепция за вирусите“ („The Concept of Viruses“) и участва в конференция на Дружеството по обща микробиология в Лондон, чиято задача е да намери разликите между вирусите и малките бактерии. През 1959 г. Лвоф става професор по микробиология в Парижкия университет.

Три години след получаването на Нобеловата награда Лвоф напуска института „Пастьор“ и става директор на Института за изследване на рака във Вилжуиф, близо до Париж. Член на Френската академия на науките, през 1970 г. той е и президент на Френското движение за планиране на семейството. Лвоф е чуждестранен член на американската Национална академия на науките, на Лондонското кралско дружество и на Академията на медицинските науки на СССР. Отличителните знаци, с които го награждава родната му Франция, включват Големия кръст и Ордена на Почетния легион. Удостоен е с медала Льовенхук на Кралската нидерландска академия на науките и изкуствата (1960 г.), с медала Кейлин на Лондонското биохимично дружество (1964 г.), а също така с почетни степени от различни университети, включително Харвардския и Оксфордския.

Превод от руски: Павел Б. Николов