Десять величайших открытий в истории медицины
На первом этапе анализа этого трансформирующего агента им удалось выделить небольшое количество ДНК. Несмотря на присутствие следов других химических веществ, в том числе и небольшого количества белков, гениальное чутье одного или нескольких членов группы Эвери — Маклеода — Маккарти подсказало им выбрать в качестве объекта более пристальных исследований именно фракцию ДНК. Мы никогда не узнаем, кому именно в голову пришла эта идея, но можем быть совершенно уверены в том, что Эвери, будучи лидером группы, если сам и не сделал решающего вывода, то, во всяком случае, не стал его оспаривать.
Итак, на протяжении многих лет три врача использовали все доступные им иммунологические, химические, биологические и физико-химические методы, чтобы выделить ДНК, и только ДНК, из специфических экстрактов. С самого начала во всех выделявшихся ими ДНК обнаруживался трансформирующий агент. Самой сложной оказалась задача освобождения ДНК от малейших следов белка, с которым она была связана в нуклеопротеиновом комплексе пневмококка. Эвери отлично знал, что, согласно общепринятой точке зрения, трансформирующим агентом может служить только белок с его невероятно сложным строением. Однако Эйвери хорошо понимал, что общепринятая точка зрения не всегда истинна.
Может быть, наиболее ярким доказательством трансформирующей способности ДНК явилась характерная утрата этой способности после добавления фермента, разрушающего кислоту. Через несколько лет, в основном благодаря усилиям Маккарти, группа сообщила об успешном выделении в чистом виде этого ДНК-разрушающего фермента.
Десятого декабря 1943 года, уступив настойчивым просьбам коллег, Эвери выступил с лекцией перед всеми сотрудниками Рокфеллеровского института и сообщил, что чистая ДНК, выделенная из мертвых инкапсулированных пневмококков III типа, оказалась способной преобразовывать культуру неинкапсулированных пневмококков II типа в инкапсулированные пневмококки III типа.
В конце лекции, как рассказывал Маккарти [153], коллеги устроили Эвери овацию; однако когда председательствующий предложил задавать вопросы или выступать с комментариями, в зале воцарилась мертвая тишина. Наконец поднялся один из бывших сотрудников Эвери и поведал публике, как велись многолетние исследования, результаты которых только что были представлены. Потом он вернулся на свое место. Председательствующий, доктор Шнайдер, позже рассказывал Маккарти:
— И снова последовала долгая пауза. В конце концов, когда я уже не мог этого выдержать, я сказал: «Наше заседание, выявившее полное единство мнений, объявляется закрытым».
Важнейшая статья с описанием ДНК как единственной химической субстанции, содержащей трансформирующий агент, была напечатана в февральском выпуске «Журнала экспериментальной медицины» («Journal of Experimental Medicine») за 1944 год [154].
В 1990 году, когда мы встречались с Маккарти, он рассказал нам, что статья отнюдь не стала сенсацией. Во-первых, генетики почти не читали «Журнал экспериментальной медицины». Во-вторых, все это происходило в 1944 году, во время войны, и в газетах печатались куда более захватывающие истории, нежели отчет о том, что загадочное химическое вещество «ДНК» способно преобразовывать пневмококки II типа в пневмококки III типа.
Но куда более серьезным препятствием на пути признания работы стал категорический отказ ведущего биохимика Рокфеллеровского института Альфреда Мирского признать генетические функции ДНК. Судя по всему, он не мог поверить, что ДНК, состоящая только из пуринов и пиримидинов, а также из нескольких фосфатов и сахаров, могла быть тем самым трансформирующим агентом. Переносить такой объем информации, по его мнению, мог только сложный белок.
И в стенах института, и за его пределами он неустанно выступал против концепции ДНК, предложенной Эвери и его коллегами. В лекции, прочитанной в апреле 1946 года перед той же аудиторией, которая три года назад слушала доклад о трансформации пневмококков, Мирский безжалостно обрушился на выводы Эвери и его сотрудников. Несмотря на то что они самым тщательным образом удалили из исследуемой субстанции все возможные остаточные элементы белка, Мирский утверждал, что в их якобы чистом растворе ДНК все-таки содержалось от одного до двух процентов белка, а этого количества вполне достаточно, чтобы играть роль носителя трансформирующего агента.
Сидя в зале, Эвери слушал эти ожесточенные нападки. Он ни разу не попытался выступить против утверждений Мирского; он не произнес ни слова. Он также не сделал попыток опровергнуть опубликованную Мирским статью, отрицавшую роль ДНК как носителя трансформирующего агента. Однако в 1946 году у Эвери началась тяжелая депрессия, и за время, прошедшее с первого сообщения о роли ДНК в 1944 году до тихого выхода на пенсию в 1948 году, он почти не занимался исследованиями. Точно так же, как Уильям Гарвей тремя столетиями ранее, усталый 71-летний Освальд Эвери оставил мир науки и прожил — незаметно и тихо — оставшиеся ему семь лет в доме своего брата Роя в Нэшвилле, штат Теннесси.
Вероятно, его расстроило, что открытие ДНК как субстанции, передающей наследственную информацию, не было признано и не получило известности как одно из величайших научных достижений столетия. Не исключено, что он даже не знал, что в конце 1940-х годов его номинировали на Нобелевскую премию, но из-за упрямого нежелания Мирского признать правильность выводов Эвери относительно ДНК Нобелевский комитет счел разумным отложить присуждение премии до того времени, пока открытие не получит дополнительного подтверждения.
Мы никогда не узнаем, что почувствовал Эвери в 1953 году, когда прочитал статьи Уилкинса, Уотсона, Крика и Франклин. Что касается его коллеги Колина Маклеода, открытие этими учеными структуры ДНК не произвело на него большого впечатления. Мы можем утверждать это, поскольку Маккарти передал нам копию записки, адресованной ему Маклеодом после прочтения «Двойной спирали» Уотсона. Вот что он писал:
«Может быть, настанет день, когда ты объяснишь мне эпохальное значение двойной спирали и т. д. Если бы это не придумали во вторник, то вполне могли бы придумать в какой-то другой лаборатории в среду или в четверг.
Пребывающий в растерянности, твой Колин».
Конечно, и Маклеод, и Маклин Маккарти испытали нечто большее, чем легкую обиду, по поводу того, что их открытие роли ДНК в передаче наследственной информации почти не привлекло внимания. В 1970 году нобелевский лауреат Уэнделл Стенли отмечал, что сообщение, сделанное этими учеными в 1944 году, оказалось «неоткрытым открытием». Однако это утверждение Стенли следует назвать непростительно неверным. Он знал лучше многих, что, прочитав статью Эвери, ворчливый биохимик из Колумбийского университета Эрвин Чаргафф немедленно бросил все свои исследования и посвятил себя изучению химической структуры ДНК. В 1949 году Чаргафф опубликовал первое сообщение о том, что в молекуле ДНК содержится равное количество аденина и тимина, а также гуанина и цитозина (правило Чаргаффа). Позже Уотсон, Крик и Уилкинс признали ключевое значение этой работы для их собственных исследований структуры ДНК.
Непреходящее значение открытия 1944 года легко понять, если вспомнить, как об этом пишет Джеймс Уотсон в «Двойной спирали»: именно указание на роль ДНК как молекулы-носителя наследственности, подтолкнуло Уотсона и Крика в 1951 году заняться изучением ее молекулярной структуры.
Итак, структура ДНК и ее генетические функции были открыты менее чем через десять лет после судьбоносной публикации. Этот срок не так уж велик для выдающегося достижения — достаточно вспомнить о том, что между открытием метода выращивания культур тканей и началом применения вакцины против полиомиелита прошло сорок два года.
Когда мы вспоминаем встречи с Морисом Уилкинсом, нам в голову неизменно приходят эти строчки из стихотворения Джона Китса: