НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1982 г. / ФИЗИОЛОГИЯ ИЛИ МЕДИЦИНА / ДЖОН ВЕЙН

Джон Вейн (JohnVane)

29 март 1927 г. - 19 ноември 2004 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Суне Бергстрьом и Бенгт Самуелсон)

(За откриването на простагландините и свързаните с тях биологично активни вещества“.)

Английският фармаколог Джон Робърт Вейн е роден в Тардибег (графство Уорчестършир) и е най-малкото от трите деца на Морис Вейн, син на руски емигранти, и Франческа (Фишер) Вейн, дъщеря на фермери. Като получава начално образование в държавно училище, Джон постъпва в средното училище „Крал Едуард IV“ в околностите на Бирмингам. По време на немските въздушни атаки, започнали през 1940 г., семейството на Вейн прекарва много нощи в градинското бомбоубежище.

Когато е на дванадесет години, родителите на Джон му подаряват комплект от химически реактиви, след което момчето се увлича страстно от химичните опити. През 1944 г. бъдещият нобелист постъпва в Бирмингамския университет с намерение да се занимава с химия, но интересът му към тази наука скоро започва да спада. Когато един от професорите му предлага да се заеме с фармакология в Оксфорд при Харолд Берн, той, както си спомня по-късно, се улавя за тази възможност и отива веднага в библиотеката, за да си изясни какво представлява фармакологията. Той смята това решение за събитие, което променя цялата му кариера.

След като получава през 1946 г. степента бакалавър по естествени науки в Бирмингам, Вейн в продължение на две години е стажант-изследовател във фармакологичната лаборатория на Берн в Оксфорд, където усвоява необходимите правила за експериментиране и принципите на биологичните методи на изследване. Лабораторният метод, известен под названието биологичен анализ, позволява на изследователите да определят биологичната активност на дадено вещество, измервайки неговите ефекти с тестова система. Берн наставлява „да не се пренебрегва никога необичайното“ по време на експерименталните наблюдения и призовава Вейн да превърне фармакологията в дело на живота си. През 1948 г. Вейн завършва подготовката си за изследователска дейност в областта на фармакологията.

След няколко месеца работа като асистент-изследовател във фармакологичния отдел на Шефилдския университет Вейн се връща в Оксфорд за провеждане на изследвания за получаване на научна степен доктор на науките в „Нъфилд“ – институт за медицински изследвания. Стипендията Стозърт на Лондонското кралско дружество му позволява да завърши през 1951 г. работата си и след две години да получи званието доктор по философия. През 1953 г. заминава за Ню Хейвън (щат Кънектикът), където работи отначало като преподавател, а след това като доцент в Йейлския университет до завръщането си в Англия през 1955 г.

През следващите седем години Вейн е старши преподавател в Института за фундаментални медицински изследвания към Кралския колеж на хирурзите. Той чете лекции по фармакология от 1961 до 1965 г., а от 1966 до 1973 г. е професор по експериментална фармакология. През това време Вейн разработва каскадния суперфузионен биоанализ – метод, позволяващ да се измерят биологичните ефекти на няколко вещества едновременно в паралелни тестови системи. Използвайки този метод, Вейн и неговите колеги проучват група хормоноподобни естествени вещества, наречени простагландини.

Простагландините са описани за първи път от учени гинеколози от Колежа на лекарите и хирурзите към Колумбийския университет. По време на изкуствено осеменяване те забелязват, че семенната течност предизвиква промени в контракциите на матката. В края на 30-те години Улф фон Ойлер екстрахира от семенната течност на овен вещество, оказващо същия ефект върху свиващата функция на маската. Той нарича веществото простагландин, защото е открито за първи път в секрета на простатата. Ойлер запазва секретите до края на Втората световна война и през 1945 г. ги предава на Суне Бергстрьом от Каролинския институт в Швеция за по-нататъшно проучване.

В края на 50-те и началото на 60-те години Бергстрьом и неговият колега Бенгт Самуелсон определят химичната структура на няколко простагландини. В началото на 70-те години Самуелсон открива, че простагландините се образуват в организма от арахидоновата ненаситела мастна киселина, присъстваща в някои сортове месо и зеленчуци. Той изяснява също така, че арахидонова киселина и системи, които я превръщат в простагландини, присъстват във всички еукариотни (имащи ядро) животински клетки. Освен това Самуелсон изолира вещество, аналогично на простагландините, което нарича тромбоксан.

През 60-те години Вейн и неговите колеги от Кралския колеж на хирурзите използват каскадния суперфузионен биоанализ за определяне на биологичната активност на някои простагландини и тромбоксани и доказват, че някои от тях стават биологично неактивни, преминавайки само един път през малкия кръг на кръвообращението. Вейн предполага правилно, че тези бързо дезактивирани вещества са ефективни само локално, на мястото на своето освобождаване. По тази причина те не могат да се смятат за хормони, като например хидрокортизона или адреналина, които циркулират в кръвта. Открито е, че тези бързо активиращи се вещества, включващи простагландините Е и I и тромбоксан А2, влияят на състоянието на клирънса на кръвоносните съдове. Простагландините от група Е – вазодилататорите – разширяват съдовете, като разслабват гладките мускулни влакна на стените им и по такъв начин водят до намаляване на кръвното налягане. Простагландините от групa I – вазоконстрикторите, свиват гладките мускулни влакна на стените на съдовете и водят до повишаване на кръвното налягане. Тромбоксанът А2 е потенциален вазоконстриктор.

Работейки още в Кралския колеж на хирурзите, Вейн открива, че аспиринът инхибира образуването на простагландини и тромбоксан А2. Тъй като той предизвиква коагулация на кръвта, могат да се използват малки дози аспирин за снижаване на риска от тромбоза на коронарните артерии (затваряне на канала им със съсирена кръв). Изследването на Вейн обяснява също така защо аспиринът е толкова ефективно средство. Въпреки че той се използва от началото на века, учените не предполагат, че намалява болката и понижава температурата, защото инхибира образуването на простагландини.

Назначен през 1973 г. за директор на изследванията и развитието във фонда „Уилкъм“ в Лондон, Вейн организира група за проучване на простагландините, ръководена от Салвадор Монкада. Монкада възнамерява да изследва тъкани на кръвоносни съдови, по-специално клетките, които образуват вътрешния им слой. Учените откриват, че тези клетки синтезират съвсем друг простагландин, наречен от тях У,който днес се нарича простациклин, или РgI2. Открито е, че тромбоксан А2 и простациклинът действат противоположно на тромбообразуването и на гладкия мускул на съдовете. Тромбоксан А2 стимулира образуването на тромби и предизвиква вазоконстрикция, докато простациклинът инхибира съсирването на кръвта и води до разширяване на съдовете. Простациклинът е най-мощния инхибитор на коагулацията на кръвта от известните днес. Вейн и Монкада изказват предположението, че тромбоксан А2 и простациклинът са нещо като хомеостатична система, запазваща противоположните сили в равновесие. Тромбоксан А2 ускорява образуването на тромби на места, където са повредени стените на съдовете; простациклинът намалява размера на тромбите и дава възможност да се запази циркулирането на кръвта. Той се използва при редица клинични случаи, включително и за предотвратяване на образуването на тромби в апаратите, използвани за запазване на кръвообращението по време на операции на сърцето и при защита на миокарда от повреждане по време на пристъпи на стенокардия.

Откриването на простациклина и способността на аспирина да блокира образуването на простагландини от арахидонова киселина са значителен прогрес в изучаването на простагландините. Изследването на Вейн показва нов път за проучване на механизмите за възникване и профилактика на пристъпите на стенокардия – водеща причина за смъртта в САЩ и други промишлено развити страни. „През следващите двадесет години – предсказва Вейн – ще бъдем свидетели на мощна атака на този процес“. Той твърди, че ще бъдат намерени нови ефективни препарати срещу сърдечносъдовите заболявания, бронхиалната астма и даже недъзите, свързани с възрастта.

През 1948 г. Вейн се жени за Еридалет Дафни Пейг; семейството има две дъщери. Според съпругата на Вейн ученият е постоянно потънал в работа; за него „работата е живот“. Но когато си почива, с удоволствие кара водни ски и са наслаждава на подводното плаване в тропическите води.

Вейн е активен член на Британското фармакологично дружество и на Дружеството за изучаване на лекарствените препарати, на Американската академия на науките и изкуствата и на Американското дружество на лекарите. Освен с Нобелова награда е удостоен с медала Бейли на Кралския колеж на лекарите (1977 г.), с наградата Алберт Ласкер за фундаментални медицински изследвания (1977 г.), с наградата Сиб-Гейджи Дрю на университета „Дрю“ (1980 г.) и с медала Дале на Дружеството на ендокринолозите (1981 г.).

Превод от руски: Павел Б. Николов