Противовирусный успех. за что присуждена нобелевская премия по медицине

Теория Пауля Эрлиха раскрывает загадку иммунитета

Переломное открытие Пауля Эрлиха было, как и многие другие, связано с развитием техники, которое позволило миру увидеть то, что ранее было тайной. Для Эрлиха таким средством стали красители — химические составы для окрашивания клеток и тканей, позволившие обнаружить новые подробности их строения и функционирования.

В 1878 г., когда Эрлиху было всего 24 года, с их помощью он смог описать несколько видов клеток иммунной системы, в том числе разные типы белых кровяных телец. В 1885 г. эти и другие находки подтолкнули молодого ученого к размышлениям над новой теорией питания клеток.

Пауль Эрлих предположил, что «боковые цепи» на внешней стороне клеток — сегодня мы называем их клеточными рецепторами — могут прикрепляться к определенным веществам и переносить их внутрь клетки.

Заинтересовавшись иммунологией, Пауль Эрлих задумался, может ли теория рецепторов объяснить принцип работы сывороток против дифтерии и столбняка. Как мы уже знаем, Беринг и Китасато обнаружили, что зараженное дифтерийными бактериями животное начинает вырабатывать антитоксин и его можно выделить и использовать в качестве защиты от болезни для других организмов.

Выяснилось, что эти «антитоксины» на самом деле являются антителами — специфическими белками, которые производят клетки, чтобы найти и нейтрализовать дифтерийный токсин.

В ходе новаторских опытов с антителами Эрлих размышлял о том, может ли теория рецепторов объяснить механизм действия антител. И вскоре он пришел к эпохальному озарению.

Изначально в рамках своей теории боковых цепей Эрлих предположил, что клетка обладает большим количеством разнообразных внешних рецепторов, каждый из которых прикрепляется к определенному питательному веществу. Позже он развил эту мысль и предположил, что вредоносные субстанции — бактерии и вирусы — могут имитировать питательные вещества и также прикрепляться к специфическим рецепторам. То, что происходит дальше, согласно гипотезе Эрлиха, объясняет, как клетки вырабатывают антитела против чуждого микроорганизма.

Когда вредоносная субстанция прикрепляется к нужному рецептору, клетка получает возможность определить ее ключевые характеристики и начинает вырабатывать большое количество новых рецепторов, идентичных тому, который прикреплен к захватчику. Затем эти рецепторы отделяются от клетки и становятся антителами — высокоспецифическими белками, способными отыскивать вредоносные субстанции, прикрепляться и деактивировать их.

Теория Эрлиха наконец объяснила, как специфические чужеродные вещества, попав в организм, распознаются клетками и провоцируют их на выработку специфических антител, которые преследуют и уничтожают захватчика.

Красота этой теории в том, что она объясняет, как организм производит антитела против конкретных болезней и вырабатываются ли они в ответ на предшествующее заболевание, вариоляцию или вакцинацию.

Разумеется, кое в чем Эрлих ошибался. Например, позже выяснилось, что не все клетки способны прикрепляться к захватчикам и вырабатывать антитела. Эту важную задачу выполняет только одна разновидность белых кровяных телец — В-лимфоциты. Более того, потребуется еще не одно десятилетие исследований, чтобы изучить все сложные роли В-клеток и множества других клеток и субстанций иммунной системы.

А сегодня дополняющие друг друга переломные открытия Ильи Мечникова и Пауля Эрлиха считаются двумя краеугольными камнями иммунологии и дают долгожданный ответ на вопрос о принципе работы вакцин.

Почему это важно?

Имена лауреатов Нобелевской премии по химии стали известны сегодня во время прямой трансляции на канале «Наука». Собеседники Алексея Семихатова прокомментировали это событие в режиме реального времени.

«На мой взгляд, неожиданная тема, которую мы не затронули, когда делали прогнозы, — отметила доктор химических наук, заместитель декана химического факультета МГУ по научной работе, профессор Мария Зверева. — Замечательно то, что поддержана чистая химия! Речь идет о классической органической химии и о катализе. В истории Нобелевской премии за катализ химических реакций присуждалось уже несколько премий: в частности, за открытие ферментов как катализатора. А здесь речь идет о вполне специализированной реакции — получении асимметрии в пространстве, и это здорово!»

Большинство вещей с использованием синтетических материалов сделаны с использованием катализаторов. И это одна из самых масштабных областей, в том числе экономики, подчеркнула Мария Зверева. По информации Нобелевского комитета, 35% всего мирового ВВП в той или иной степени связано с химическим катализом.

Премия была вручена «за развитие асимметричного органокатализа», и эту формулировку довольно сложно понять неспециалисту. В эфире трансляции вручения премии на канале «Наука» суть номинации доступно разъяснила доктор химических наук, ведущий научный сотрудник кафедры неорганической химии факультета химии МГУ Валентина Уточникова.

«Важность этой работы заключается не только в том, что катализаторов много не бывает, — подчеркнула эксперт. — Те катализаторы, за которые дана эта Нобелевская премия, — это очень особенные катализаторы»

В химии есть такое понятие, как «изомерия». Это когда два соединения имеют один и тот же состав, но по-разному устроены в пространстве. Изомерия бывает обычная, когда один атом переставили из одной позиции в другую, а бывает так называемая пространственная изомерия. «Это как правая и левая рука — они вроде бы одинаковые, но вы не сможете наложить одну на другую, они представляют собой зеркальное отражение друг друга», — добавила Уточникова.

Когда создаются зеркальные молекулы, они очень похожи — это одни и те же атомы, и ведут они себя одинаково, поэтому классическими методами химии отличить их друг от друга практически невозможно. «Очень часто, когда мы проводим химическую реакцию, то получаем смесь 50 на 50 тех и других молекул. Потому что химия в пробирке не разделяет практически никогда сама по себе эти пространственные изомеры, — отметила Валентина Уточникова

— Почему это так важно? Потому что их разделяет как раз-таки наш организм. И важность этих пространственных изомеров возникла именно тогда, когда оказалось, что в организме, например, работают только левые аминокислоты, а не правые

И таких примеров достаточно много».

С биологической точки зрения для нас важно, в какую сторону закручиваются молекулы, но методами обычной химии заставить реакцию идти в нужную сторону практически невозможно. «И та работа, которая была сегодня отмечена, как раз посвящена катализаторам, которые в пробирке заставляют реакцию течь именно в сторону образования преимущественно одного из стереоизомеров

Это то, что вообразить практически невозможно», — рассказала Валентина Уточникова.

Отметим, что накануне Нобелевской премии эксперты пытались угадать, кто станет лауреатом, но никакие прогнозы не сбылись и номинация по химии стала для многих сюрпризом.

Премия-2017: за наши биологические часы

Все живые организмы приспособлены к ритмам Земли и Солнца, к смене дня и ночи. Но как именно работают наши внутренние биологические часы? Изучением этого вопроса занимались Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Используя плодовых мух в качестве модели, будущие нобелевские лауреаты выделили ген, который контролирует ежедневный биологический ритм организма. Они показали, что этот ген кодирует белок PER, который накапливается в клетке в течение ночи, а затем деградирует в течение дня. Колебания уровня этого белка в течение 24-часового цикла определяют наши циркадные ритмы и способствуют тому, что все организмы на свете: растения, животные и люди — синхронизируют свои биологические ритмы с вращениями Земли.

Образование

Майнот получил степень бакалавра искусств. из Гарвардский колледж в 1908 г., где он был избран Сова Клуб и получил степень доктора медицины в 1912 г. Гарвардская медицинская школа. С 1913 по 1915 год работал в Уильям Генри Хауэлл лаборатория в Медицинская школа Джонса Хопкинса в Балтимор, MD., Изучая разжижающие кровь белки, такие как антитромбин. В 1915 году он получил должность младшего медицинского персонала Массачусетская больница общего профиля, где он начал исследования крови анемия. Во время Первой мировой войны он служил хирургом в армии США. В рамках этих обязанностей он работал с Элис Гамильтон чтобы понять, что заставило рабочих на военном заводе в Нью-Джерси заболеть. В конце концов они обнаружили, что кожный контакт с TNT приводит к заболеваниям.

Премия-2019: за изучение клеточного дыхания

Давно известно: всем живым существам необходим кислород для превращения пищи в полезную энергию. Но как именно клетки приспосабливаются к изменениям в уровне кислорода, долгое время было непонятно. Именно этой темой занимались нобелевские лауреаты прошлого года: Уильям Кэлин, Питер Рэтклифф и Грегг Семенза. Оказалось, клетки чувствуют и приспосабливаются к малейшим изменениям состава воздуха. Ученые подробно изучили молекулярные механизмы, регулирующие активность генов в ответ на различные уровни кислорода. Их открытия помогли в разработке новых стратегий в лечении анемии, рака и других заболеваний.

Лауреатами Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2020 году стали Харви Альтер, Майкл Хьютон и Чарльз Райс. Они занимались исследованиями, которые послужили открытию гепатита C в 1989 году, и подарили людям возможность исцеления. Подробнее об их работе читайте на сайте канала «Наука».

Карьера

В 1917 году он приехал в Мемориальную больницу Коллиса П. Хантингтона в Бостоне; он стал начальником медицинской службы в 1923 году и был назначен главным врачом в 1934 году. Кроме того, Майнот стал профессором медицины в Гарвардском университете и был назначен директором Мемориальной лаборатории Торндика в Бостонская городская больница. Он также работал в больнице Питера Бента Бригама штатным сотрудником. Он был членом комитета по пагубной анемии в Гарварде и входил в состав Консультативного совета по препаратам против анемии Фармакопея США.

В 1930 году Майнот был награжден Премия Камерона в области терапии Эдинбургского университета с Уильям П. Мерфи. Майнот поделился 1934 г. Нобелевская премия по физиологии и медицине с Уильям П. Мерфи и Джордж Х. Уиппл отдано за их работу по лечению крови анемия. Все они открыли эффективное лечение злокачественная анемия заболевание, которое в то время было неизлечимым, с высоким содержанием в печени витамин B₁₂, позже идентифицированный как критическое соединение в лечении.

Майнот был поставлен диагноз: сахарный диабет в 1921 году в возрасте 35 лет доктором Эллиот П. Джослин, профессор Гарвардской медицинской школы и один из ведущих диабетиков своего времени. В то время диабет был смертельным заболеванием. Джослин сохранил ему жизнь единственным известным ему способом — ограничением еды. Рост Майнот составлял 6 футов один дюйм, а вес — всего 135 фунтов. Джослин посадил его на диету, состоящую всего из 530 калорий в день. Майнот, как и большинство других больных диабетом в то время, вероятно, умер бы в течение года.

Однако инсулин был обнаружен примерно в то же время, когда Майноту был поставлен диагноз. Инсулин стал широко доступным примерно через год. Доктор Уильям Кастл заметил, что Фредерик Бантинг ‘песок Чарльз Бест открытие инсулин в 1921 году не только изменил лечение диабета, но и, поддерживая Майнот в живых, внес свой вклад в открытие лекарства от злокачественная анемия.

В 1940 году у Майнота начались осложнения, связанные с диабетом, а в 1947 году он перенес серьезный инсульт, который частично его парализовал. Он умер в Бруклин, Массачусетс 25 февраля 1950 г. Он был Унитарный.Его дом в Бруклин, Массачусетс, был назначен Национальный исторический памятник в знак признания его работы.

Майнот и его жена Мариан Линзи Майнот (Велд) (1890–1979), на которой он женился в 1915 году, имели двух дочерей и сына.

На своем месте

Гертруда Элайон и Джордж Хитчингс, 1948 год Фото: Wikipedia

В 1941 году Элайон ждал еще один удар в личной жизни. От бактериальной инфекции сердечных клапанов умирает ее жених. Если бы болезнь случилась с ним хотя бы на пару лет позже, он бы остался жив — к тому времени это заболевание уже научились лечить пенициллином. Но в начале 1940-х этот антибиотик еще не ввели в клиническую практику.

Вначале ей удается устроиться на работу в промышленную лабораторию в сфере приборостроения, затем получить должность ассистента-биохимика в лаборатории компании Johnson & Johnson, а спустя еще время стать ассистентом Джорджа Х. Хитчингса в фармацевтической компании Burroughs Wellcome (ныне GlaxoSmithKline).

Через сорок лет вместе с Хитчингсом Элайон получит Нобелевскую премию. Но тогда, в 1944-м, она пришла в его лабораторию, как ей казалось, ненадолго, пока эта работа позволяла изучать что-то новое. Только оказалось, что это было идеальным местом для поиска лекарств от болезней, и в конечном счете Элайон осталась в компании больше чем на три десятилетия.

В середине 1940-х в большинстве случаев новые лекарства создавались с применением различных химических соединений, действие которых было уже известно. Джордж Хитчингс, чья лаборатория занималась поиском лекарства для лечения рака и бактериальных инфекций, решил идти другим путем: по его мнению, начинать следовало с изучения биохимии онкоклеток и бактерий. Собственно, вместе с Элайон он так и сделал: они стали разрабатывать молекулы, которые бы мешали делению раковых клеток и затормозили рост опухоли.

Структура и функции ДНК были в то время еще слабо изучены, тем не менее исследователи понимали, что ДНК — важная часть процесса клеточного размножения и что она состоит из двух классов азотсодержащих оснований: пиримидинов и пуринов. Хитчингс и Элайон начали изучать пурины и вскоре обнаружили, что эти вещества необходимы для производства ДНК.

Это открытие поставило перед исследователями новые вопросы. А что, если «убрать» пурины из ДНК раковой клетки? Затормозит ли это рост опухоли? Ученым удалось выяснить, что модифицированные пурины работают как химиотерапевтические препараты и могут предотвращать репликацию ДНК.

Элайон продолжала искать лучшие пуриновые соединения для лечения лейкоза и в начале 1950-х нашла их, разработав диаминопурин и тиогуанин. Эти разновидности пуринов действовали именно так, как и предполагали ученые: останавливали размножение раковых клеток. Но у данных препаратов были заметные побочные эффекты, так что работа продолжалась.

Гертруда была упорна и последовательна в своих научных изысканиях. Как-то она заменила в химических соединениях пуринов атом серы атомом кислорода. Так был открыт 6-меркаптопурин (6-MP) — лекарство против лейкоза. Оно было менее токсичным и более эффективным, чем предыдущие препараты, но все же недостаточно действенным для лечения рака крови. Понадобились дополнительные исследования, чтобы установить, что максимальный эффект 6-МР дает в сочетании с другими препаратами.

Интересно, что разработка Элайон послужила основой для другого открытия. Дело в том, что препарат 6-MP имел побочные эффекты, среди прочего он влиял на иммунную систему организма, ослабляя ее. В слабости может быть сила, подумал британский врач Рой Калн и использовал препарат при трансплантации органов, ведь при ней активная работа иммунной системы только мешает приживлению пересаженного органа, может вести к его отторжению.

Оказалось, что, действительно, 6-MP можно применять и с этой целью.

Позднее было открыто другое соединение — азатиоприн, который в 1962 году был впервые использован для подавления иммунной системы человека при пересадке почки. Эта операция стала поворотным моментом в трансплантологии, а начало ему, получается, положили научные разработки Гертруды Элайон.

Премия-2013: за открытие транспортной системы клеток

Нобелевская премия 2013 года присуждена трем ученым, которые раскрыли тайну того, как клетка организует свою транспортную систему. Каждая клетка организма — это фабрика, которая производит и экспортирует молекулы. Например, когда вырабатывается и выделяется в кровь инсулин, сигнальные молекулы — нейротрансмиттеры — передаются от одной нервной клетки к другой. Эти молекулы транспортируются по клетке в небольших «сумках», называемых везикулами. Три Нобелевских лауреата Джеймс Ротман, Рэнди Шекман и Томас Зюдхоф открыли молекулярные принципы, которые управляют тем, как этот груз доставляется в нужное место в нужное время в клетке. Нарушения в этой системе приводят к сбоям в работе организма — из-за них могут развиться неврологические заболевания, диабет и иммунологические расстройства.

Плата за признание

Карьера Элайон стремительно шла вверх. В 1967 году она была назначена завотделением экспериментальной терапии все в той же компании Джорджа Хитчингса Burroughs Wellcome. Под ее руководством были разработаны новые подходы к производству лекарств, которые могли бы воздействовать на определенные патогены. Благодаря Элайон сегодня у нас есть препараты, которые содержат ацикловир (от герпеса), аллопуринол (от подагры), пуринетол (от лейкоза), пириметамин (от малярии), триметоприм (от менингита и бактериальных инфекций) и азатиоприн (ограничивает отторжение пересаженного органа при его трансплантации).

В 1983-м Элайон вышла на пенсию, однако продолжила работать в лаборатории, проводя за исследованиями практически полный рабочий день

Вместе с коллегами она занималась в тот период важной и интересной научной темой — адаптацией азидотимидина (или AZT), который бы препятствовал репликации ВИЧ. Этот препарат стал первым лекарством для лечения пациентов со СПИДом

— Моя работа стала моим призванием, — призналась как-то в интервью Элайон.

Гертруда Элайон, Фото: wellcomeimages.com

Она так и не вышла замуж, не создала семьи. Впоследствии Элайон не раз высказывала сомнение, добилась бы она столь внушительных успехов, если бы у нее были муж и дети. Притом что в обществе в то время неодобрительно относились к женщине, променявшей семейный уют на работу в лаборатории.

Элайон также не удалось получить докторскую степень. Уже работая у Хитчингса, она поступила в докторантуру Бруклинского политехнического университета и после работы вечером ездила учиться. Но через некоторое время университет поставил ей ультиматум: либо работа, либо учеба на дневном отделении, так как совмещать это невозможно. Работа в лаборатории уже настолько захватила ее, что она решила оставить мечту об ученой степени и сосредоточиться на исследованиях.

Впрочем, это не помешало ей стать обладательницей 45 патентов, 23 почетных степеней и длинного списка других наград. Научное сообщество оценило ее вклад в науку по достоинству. Много позже Элайон получила почетные докторские степени Университета Джорджа Вашингтона, Университета Брауна и Мичиганского университета.

Впрочем, это не помешало ей стать обладательницей 45 патентов, 23 почетных степеней и длинного списка других наград. Научное сообщество оценило ее вклад в науку по достоинству. Много позже Элайон получила почетные докторские степени Университета Джорджа Вашингтона, Университета Брауна и Мичиганского университета.

Вершиной ее научной карьеры стало вручение Нобелевской премии в области физиологии и медицины, которую Элайон разделила с Джорджем Хитчингсом, ее бессменным руководителем в Burroughs Wellcome, а также с сэром Джеймсом У. Блэком. Впервые в истории премия в области медицины была вручена химику, к тому же не имеющему докторской степени.

— Меня часто спрашивают, была ли Нобелевская премия тем, к чему я стремилась всю свою жизнь, — говорила в интервью Элайон. — А я отвечаю, что это было бы безумием. Никто не будет стремиться к Нобелевской премии, потому что, если вы ее не получите, вся ваша жизнь будет потрачена впустую. Мы стремились к тому, чтобы люди выздоравливали, и удовлетворение от этого намного больше, чем любой приз, который можно получить.

Премия-2010: за ЭКО

Фото: Si Barber /eyevine/EAST NEWS

Британский ученый Роберт Эдвардс вошел в историю как творец первого в мире «ребенка из пробирки» — это Луиза Браун, родившаяся в 1978 году. Первый удачный эксперимент по оплодотворению человеческой яйцеклетки в лабораторных условиях ученый провел еще в 1967-м, но потребовалось десятилетие до получения настоящего результата в виде беременности и новорожденного. Нобелевский комитет наградил Эдвардса, когда Луизе Браун было уже 32 года. К тому времени ЭКО стало рутинной процедурой, и благодаря ей на свет появились миллионы людей. Сегодня всем совершенно ясно, что технология оплодотворения яйцеклетки вне организма in vitro — это победа над бесплодием и самое настоящее медицинское чудо в действии.

Образование

Майнот получил степень бакалавра искусств. из Гарвардский колледж в 1908 г., где он был избран Сова Клуб и получил степень доктора медицины в 1912 г. Гарвардская медицинская школа. С 1913 по 1915 год работал в Уильям Генри Хауэлл лаборатория в Медицинская школа Джонса Хопкинса в Балтимор, MD., Изучая разжижающие кровь белки, такие как антитромбин. В 1915 году он получил должность младшего медицинского персонала Массачусетская больница общего профиля, где он начал исследования крови анемия. Во время Первой мировой войны он служил хирургом в армии США. В рамках этих обязанностей он работал с Элис Гамильтон чтобы понять, что заставило рабочих на военном заводе в Нью-Джерси заболеть. В конце концов они обнаружили, что кожный контакт с TNT приводит к заболеваниям.

Мнение российских учёных

По мнению опрошенных RT экспертов, именно благодаря работам Сванте Пэабо наука смогла раскрыть подлинную историю происхождения современного человека, а также узнать, как наши предки взаимодействовали с другими видами разумных людей.

Заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор

— В чём главная научная заслуга шведского учёного Сванте Пэабо?

— Сванте Пэабо инициировал и затем участвовал в десятках исследований ДНК древних людей. Эти исследования пролили свет на эволюцию человека на протяжении нескольких десятков тысячелетий. Он же секвенировал геном так называемого денисовского человека, останки которого были найдены в одной из пещер Алтая. Это позволило учёным понять, что в суровых климатических условиях Сибири человек жил уже несколько десятков тысяч лет назад.

Также по теме

«В эту эпоху были эпидемии»: российский историк — о катастрофе бронзового века

Эпидемии могли быть одной из причин краха древних цивилизаций бронзового века. Однако основным ударом для культур той эпохи стала…

Думаю, что открытие, за которое вручена Нобелевская премия простимулирует дальнейшее развитие изучения ДНК людей, живших на Земле десятки и сотни тысяч лет назад. И возможно, в итоге эти изыскания помогут найти новые методы лечения болезней.

Член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН доктор биологических наук Илья Захаров-Гезехус

— Какое значение для фундаментальной науки имеют открытия Сванте Пэабо?

— Именно благодаря работам Сванте Пэабо учёные поняли, что неандертальцы представляли собой хотя и близкий к нам, но всё же самостоятельный биологический вид — ранее на этот счёт велись дискуссии.

Стало ясно, что 40—50 тыс. лет назад на Земле существовало как минимум два вида разумных существ, которые взаимодействовали между собой — не только боролись, но и порой скрещивались.

• Денисова пещера
• РИА Новости

Если неандертальцы были известны по костным останкам ещё с XIX века, то денисовцы стали новым открытием. Примерно 20 лет назад наш выдающийся археолог, академик Анатолий Пантелеевич Деревянко, обнаружил в Денисовой пещере на Алтае фалангу человеческого пальца. Находку передали для анализа Сванте Пэабо, он сумел извлечь из неё ДНК и установить, что останки принадлежали к отдельному человеческому виду, ранее неизвестному.

Жаль, что наш учёный, который тоже участвовал в этом открытии, не разделил Нобелевскую премию со шведским коллегой. Ведь открытие ещё одного вымершего вида разумных людей перевернуло представление об эволюции человека.

Также по теме

«Закономерности развития культур»: археолог — о расселении первых людей на территории современной России

Первые люди вида Homo sapiens появились на территории современной России около 40 тыс. лет назад. Другие виды обитали здесь с глубокой…

Изучение древних ДНК, инициированное и проведённое Сванте Пэабо, позволило науке открыть такую картину прошлого, которой ранее никто и не мог предполагать. Оказалось, что три вида разумных людей существовали на Земле одновременно — все они, а не только Homo sapiens sapiens, использовали орудия и огонь.

— Какую роль открытие Сванте Пэабо играет для медицины?

— Дело в том, что Нобелевских премий по биологии или генетике нет, поэтому генетики всегда получают премии в медицинской номинации

Однако это действительно важное для медицины открытие — полученные от денисовцев и неандертальцев гены могут определять устойчивость современного человека к некоторым внешним факторам. Например, известно, что жители Тибета могут жить на большой высоте в условиях низкого содержания кислорода — в атмосфере, где европейцы, к примеру, очень плохо себя чувствуют

И эту устойчивость к гипоксии тибетцы унаследовали именно от денисовцев, которые заселили Тибет ещё до Homo sapiens sapiens.

Путь к успеху

Майнот поступил в Гарвардскую медицинскую школу 1 октября 1908 года. Еще будучи студентом, Майнот работал в амбулаторной клинике Гарварда. Он проявил интерес к заболеваниям крови и опубликовал на эту тему множество научных статей. После получения степени доктора медицины в 1912 году он начал стажировку в Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне. Затем он продолжил учебу в качестве ассистента в Школе медицины Университета Джона Хопкинса в Балтиморе.

Он провел несколько анализов на свертываемость крови, переливание крови и многие заболевания крови. Его исследования также включали состояние крови в случаях промышленного отравления, лейкемии (рака крови), заболеваний лимфатической ткани и полицитемии. Но наиболее важным из всех его исследований было исследование анемии, которому он посвятил всю свою жизнь.

В ходе своих исследований он тесно сотрудничал с Уильямом П. Мерфи и Джорджем Хойтом Уипплом. Он был впечатлен работой Уиппла по экспериментальным способам лечения анемии у собак. В 1926 году Майнот и Мерфи придумали лечение злокачественной анемии. Пагубная анемия была неизлечимой болезнью. Майнот совместно с Мерфи и Уипплом разработали лечение анемии через печень.

Открытие Майнота в отношении ретикулоцитов или молодых красных кровяных телец было замечательным. Он обнаружил, что анемия связана с нарушением работы костного мозга (который производит красные кровяные тельца) человека, страдающего ею, что, в свою очередь, связано с его диетическими привычками.

Майнот проводил большую часть своего времени в Мемориальной больнице Коллиса П. Хантингтона в Бостоне, исследуя несколько форм лейкемии. Он стал доцентом Гарвардской медицинской школы в 1918 году. Майнот был вдохновлен экспериментами Джорджа Хойта Уиппла по пагубной анемии, которые показали, что анемию у собак можно вылечить, скармливая красное мясо, особенно печень. Майнот провел аналогичный эксперимент на пациентах, страдающих анемией. Он и доктор Уильям П. Мерфи начали кормить полфунта печени как можно большему количеству пациентов с анемией. Эксперимент удался. У всех пациентов, которых уговорили употреблять печень, наблюдались заметные признаки улучшения. Было замечено, что их состояние быстро улучшилось без каких-либо ухудшений.

Майнот и Мерфи представили отчеты об успешном лечении по меньшей мере сорока пяти пациентов, страдающих злокачественной анемией, на конференции Американской медицинской ассоциации в Атлантик-Сити, штат Нью-Джерси. Они представили отчеты об успешном лечении 105 пациентов на встрече в Вашингтоне, округ Колумбия, в следующем году. На этом их исследования не закончились. Они обнаружили, что чистые экстракты печени могут быть полезны для пациентов, поскольку их можно принимать в значительно меньших дозах. Итак, они обратились к доктору.Эдвард Дж. Кон, профессор физической химии в Гарвардской медицинской школе, убедил его работать над разработкой чистых экстрактов печени. Доктор Кон мог выполнить эту задачу, отделив «фракцию G» от чистой печени. Компания Eli Lilly начала производить фракцию G. Позже, в 1929 году, Майнот и его сотрудники обнаружили, что малые дозы вещества имеют тот же эффект, что и большие дозы печени, даваемые пациентам.

История исследований[]

Можно сказать, что у истоков биофизики как науки стояла работа Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики» (1945), где рассматривалось несколько важнейших проблем, таких как термодинамические основы жизни, общие структурные особенности живых организмов, соответствие биологических явлений законам квантовой механики и др.

Уже на начальных этапах своего развития биофизика была тесно связана с идеями и методами физики, химии, физической химии и математики и использовала в исследовании биологических объектов точные экспериментальные методы (спектральные, изотопные, дифракционные, радиоспектроскопические). Основной итог этого периода развития биофизики — это экспериментальные доказательства приложимости основных законов физики к биологическим объектам.

Россия

Первый Институт физики и биофизики был создан в Москве в 1927 году. Но просуществовал он недолго: в 1931 году его руководитель, академик Лазарев П.П., был арестован и Институт закрыли.

Современные направления исследований

В настоящее время интенсивно развиваются биофизика сложных систем и молекулярная биофизика.

Современные области исследований биофизики: влияние космогеофизических факторов на течение физических и биохимических реакций, фотобиологические процессы, математическое моделирование, физика белковых и мембранных структур, нанобиология и др.

Крупные исследователи в биофизике

• Дьёрдь фон Бекеши: исследователь человеческого уха, лауреат нобелевской премии 1961 года.
• Герд Бинниг: разработал сканирующий туннельный и сканирующий атомно-силовой микроскопы. Лауреат Нобелевской премии по физике за 1986 год.
• Луиджи Гальвани: открыл биоэлектричество.
• Герман Гельмгольц: первый замерил скорость нервных импульсов.
• Бернард Кац: исследовал роль норадреналина в синаптической передаче. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1970 года.
• Ирвинг Ленгмюр: разработал концепцию одномолекулярного органического покрытия. Лауреат Нобелевской премии по химии 1932 года.
• Эрвин Неэр и Берт Закман: разработали метода локальной фиксации потенциала. Лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине 1991 года.
• Макс Перуц и Джон Кендрю: исследователи с помощью рентгеноструктурного анализа. Лауреаты Нобелевской премии по химии 1962 года.
• Эрнст Руска: создатель электронного микроскопа. Лауреат Нобелевской премии по физике за 1986 год.
• Морис Уилкинс: открыл трехмерную молекулярную структуру ДНК. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года.