Барух Бенасерраф | Нобелевская премия по медицине  1980 | Биография
Нобелевская премия по медицине  1980

Барух Бенасерраф
(1920)
За открытия, касающиеся генетически определенных структур на клеточной поверхности, регулирующих иммунные реакции
Биография Фотогалерея





Венесуэльско-американский генетик Барух Бенасерраф (Baruj Benacerraf) родился 29 октября 1920 года в Каракасе (Венесуэла), в семье богатого торговца тканями. Его отец по национальности был испанским евреем, а мать – алжирской француженкой. В 1925 г. семья переехала в Париж, где оставалась до 1939 г. – начала второй мировой войны. После этого семья вернулась в Венесуэлу, а через год переехала в Нью-Йорк. Здесь Барух завершил образование. Окончив в 1942 г. общеобразовательную школу Колумбийского университета, он поступил в медицинский колледж штата Виргиния. После его окончания Бенасерраф был призван в американскую армию, однако ему было разрешено продолжить учебу. В 1943 г. он стал американским гражданином. Два года спустя он получил медицинский диплом и звание старшего лейтенанта медицинской службы американских вооруженных сил. Прослужив два года в Нанси (Франция), он демобилизовался.

Поскольку Бенасерраф в детстве страдал бронхиальной астмой, его интересовали механизмы иммунной гиперчувствительности, т.е. ненормальной реакции организма на инородные агенты. Многие ученые, с которыми он консультировался, советовали ему сотрудничать с Элвином Кабатом, иммунохимиком, работавшим в Неврологическом институте, Школе врачей и хирургов Колумбийского университета. Получив от Кабата приглашение сотрудничать, он в 1948 г. начал изучать механизмы аллергии. В следующем году он принял приглашение работать в парижском госпитале Бруссе, где продолжил иммунохимические исследования.

Несмотря на то что работы Бенасеррафа по изучению функций лейкоцитов были плодотворными, он не смог получить собственную лабораторию во Франции, необходимую для дальнейшего научного роста. Бенасерраф считал, что положение иностранного ученого препятствует продвижению в европейских научных кругах, и поэтому, получив приглашение от Льюиса Томаса, он в 1956 г. вернулся в Соединенные Штаты и стал ассистент-профессором патологии в медицинской школе Нью-Йоркского университета. Здесь он оборудовал собственную лабораторию и вновь приступил к исследованиям механизмов гиперчувствительности, заинтересовавшись клеточной гиперчувствительностью. В 1960 г. он стал профессором патологии.

В Нью-Йоркском университете Барух сосредоточил усилия на изучении клеток, участвующих в иммунных ответах – защитных реакциях организма на чужеродные вещества, или антигены. В начале 60-х гг. он работал с Джералдом М. Эделменом, изучавшим структуру антител, образуемых иммунной системой в ответ на внедрение антигенов. Исследования Эдельмана осложнялись тем обстоятельством, что у животных на один антиген обычно вырабатывается смесь различных антител. Б. решил проверить, не может ли иммунизация животных (вначале он проводил опыты на морских свинках) очень простыми синтетическими антигенами вызвать образование более однородных антител. «Я обнаружил, – писал он впоследствии, – что одни животные реагировали [на антиген] выработкой антител, а другие нет».

Именно этот факт позволил Бенасеррафу установить, что способность реагировать на определенные антитела определена генетически. Он назвал соответствующие гены IR-генами (от Immuneresponse – иммунный ответ). В 1965 г. Хью Макдевит и его коллеги обнаружили сходные гены у мышей и установили, что они располагаются в главном комплексе тканевой совместимости – MHC (Major Histocompatibility Complex). Этот комплекс, впервые описанный Джорджем Д. Снеллом в конце 40-х гг., представляет собой совокупность тесно связанных генов, называемых трансплантационными генами, т.к. обусловленные ими различия в антигенах донора и реципиента приводят к отторжению пересаженного органа. Комплекс MHC человека, названный комплексом HLA, был обнаружен главным образом благодаря работам Жана Доссе. В 1968 г. Бенасерраф и некоторые из его сотрудников перешли в Национальный институт здравоохранения, где Барух получил должность заведующего лабораторией иммунологии. Здесь он со своими коллегами подтвердил данные Макдевита, используя инбредные линии морских свинок, выращиваемых в Национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний.

В 1970 г. Бенасерраф занял одновременно должности профессора сравнительной физиологии и заведующего кафедрой патологии Гарвардской медицинской школы. Два года спустя он со своими коллегами из Гарварда независимо от группы Дональда Шреффлера, работавшей по сходной тематике, обнаружил рестрикцию, зависящую от IR-локуса, – явление, касающееся функции двух типов лимфоцитов – В- и T-клеток. Эти клетки играют ключевую роль в способности иммунной системы распознавать специфические вещества инфицирующих микроорганизмов и реагировать с ними. B-клетки вырабатывают антитела, взаимодействующие с чужеродными антигенами, а T-клетки непосредственно реагируют с инородными клетками. Различные виды T-клеток могут уничтожать опухолевые или зараженные вирусами клетки и бактерии, а также усиливать или подавлять активность специфических B-клеток. Взаимодействия между T- и B-клетками рестриктируются (сдерживаются) комплексом МНС: T-клетки влияют на образование антител B-клетками лишь в том случае, если обе эти разновидности несут одинаковые IR-гены. В 1976 г. другие исследователи обнаружили, что T-клетки могут уничтожать пораженные вирусами клетки, только если и те, и другие обладают одинаковыми трансплантационными антигенами (белками, кодируемыми генами комплекса МНС, обнаруженного, как уже говорилось, Снеллом и Доссе).

Вскоре стало ясно, что, хотя белки, кодируемые IR-генами и трансплантационными генами, с точки зрения химического строения различаются, их функции тесно связаны. И те, и другие можно считать продуктами комплекса МНС. Продукты трансплантационных генов, обнаруженные на поверхности большинства клеток организма, называются сегодня молекулами класса I, а продукты IR-генов, входящие в состав иммунной системы, – молекулами МНС класса II.

«Эволюционная роль [МНС] рестрикции, – писал Бенасерраф, – а также значение антигенов МНС становятся ясными, если рассматривать иммунные реакции T-клеток как механизмы, отвечающие прежде всего за распознавание «своего» и «чужого» вещества на поверхности клеток. T-клетки должны определить, что та или иная клетка становится злокачественно перерожденной или зараженной вирусом и что, следовательно, ее необходимо уничтожить». Он предположил, что продукты МНС класса I в пораженных клетках по тем или иным причинам изменяются и T-клетки специализируются на распознавании малейших таких изменений, в частности при комбинации нормальных молекул класса I организма с опухолевыми или вирусными антигенами.

Бенасерраф выдвинул гипотезу, согласно которой это явление может объяснить, почему инородные органы при пересадке так быстро отторгаются. Дело в том, что T-клетки реципиента реагируют на антигены класса I MHC донора (в норме слегка отличающиеся от антигенов реципиента), уничтожая несущие их клетки так же, как они уничтожают клетки, антигены класса I которых изменены в результате вирусного заражения или опухолевого перерождения.

Способность T-клеток регулировать активность B-клеток, как и распознавание T-клетками пораженных клеток, зависит от узнавания ими малейших изменений продуктов MHC. Считается, что B-клетки информируют T-клетки о том, с каким антигеном будут реагировать вырабатываемые ими антитела, «представляя» этот антиген вместе с молекулой класса II. Исходя из роли этих продуктов IR-генов (у человека – антигены HLA-D) во взаимодействиях между Т- и B-клетками, можно предположить, каково участие IR-генов в иммунных ответах. Если у человека нет Т-клеток, распознающих определенную комбинацию HLA-D и антигена, то этот антиген будет для него «невидимым» и иммунной реакции не произойдет.

Все большее признание важнейшей роли МНС в иммунных реакциях стало причиной присуждения в 1980 г. Бенасеррафу, Снеллу и Доссе Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся генетически определенных структур на клеточной поверхности, регулирующих иммунные реакции». В поздравительной речи исследователь из Каролинского института Джордж Клейн сказал, что Бенасерраф, Доссе и Снелл «смогли перевести на первый взгляд сугубо специальное фундаментальное исследование на инбредных мышах в область, касающуюся важнейшей биологической системы, которая играет первостепенную роль в изучении механизмов распознавания клеток, иммунных реакций и отторжения трансплантата».

В настоящее время Бенасерраф работает в Гарварде и продолжает исследовать генетику и биохимию МНС и его роль в деятельности T-клеток.

В 1943 г. Барух женился на Аннете Дрейфус, племяннице Жака Моно, с которой он познакомился в Колумбийском университете. Их дочь Берил работает радиологом. Студенты и коллеги отзываются о Бенасеррафе как о человеке с «острым, четким мышлением». Льюис Томас, с которым Барух работал в Нью-Йоркском университете, назвал его «поразительным ученым».

Бенасерраф удостоен премии Ребби Шаи Шакнаи за исследования в области иммунологии и рака Еврейского университета в Иерусалиме (1974) и мемориальной премии Дакетта Джонса Фонда Хелен Хэй Уитни (1976), а также почетной степени Женевского университета. Он является членом Национальной академии наук США, Американской ассоциации иммунологов. Американского общества экспериментальной патологии. Общества экспериментальной биологии и медицины, Британской иммунологической ассоциации. Французского общества биологической химии. Американской академии наук и искусств. Он был помощником редактора «Американского журнала патологии» («American Journal of Pathology») и «Журнала экспериментальной медицины» («Journal of Experimental Medicine»), а также членом совета руководителей Вейцмановского института, советником Всемирной организации здравоохранения и президентом Института рака Сиднея Фарбера.