Нынешние лауреаты Нобелевской премии по химии — Томас Линдаль, Пол Модрич и Азиз Санкар — в большей степени биохимики, чем просто химики. Их работы, заслужившие высшей научной награды, связаны с исследованиями репликации ДНК и имеют важное практическое значение в борьбе с раком.
Считается, что 80—90% всех раковых заболеваний связаны с отсутствием репарации (восстановления) ДНК. Сама ДНК подвержена различным повреждениям, и если бы она не восстанавливалась, развитие жизни на Земле давно бы уже прекратилось. Линдаль, Модрич и Санкар, независимо друг от друга, объяснили, каким образом клетки восстанавливают повреждённую структуру ДНК. Они обнаружили три различных внутриклеточных процесса, ведущих к этому.
Томас Линдаль — старший из лауреатов — родился в 1938 году в Швеции. Работал в Принстонском университете (1964—1967) и в университете Рокфеллера в Нью-Йорке (1967—1969). После этого снова вернулся в Каролинский институт, был профессором биохимии в Университете Гетеборга. С 1981 года работает в благотворительном фонде онкологических исследований в Лондоне. В 2009 году ушел в отставку, но продолжает активную работу как почётный директор этого фонда. Является членом Королевской академии наук Швеции.
Лидаль первым сделал вывод и доказал существование механизма эксцизионной репарации — наиболее распространённого способа восстановления структуры ДНК. Он состоит в том, что ферментативная система вырезает повреждённые, однонитевые участки структуры ДНК и заменяет их нормальными, двунитевыми. «Мы хотим убивать раковые клетки выборочно. Мы должны понять, каким образом они себя защищают, чтобы дезактивировать раковые клетки без вреда для тех, что составляют наш собственный организм. Это достигается за счёт селективных методов лечения, — объяснил Лидаль суть своих исследований. И добавил, что хотя это не ведёт к вечной жизни, важно найти способы противостояния таким заболеваниям, как рак.
Пол Лоуренс Модрич родился в 1946 в маленьком городке на севере Нью-Мексико. Учился в Массачусетском технологическом институте, в 1968 году получил степень бакалавра по биологии. В 1973 году получил докторскую степень по биохимии в Стэнфордском университете. Модрич также является сотрудником Американской академии искусств и наук, Института медицины и Национальной академии наук.
Модрич изучает мутации структуры ДНК. Большинство его исследований связано с наиболее распространённой формой наследственного рака толстой кишки — инактивацией, то есть снижение активности восстановления структуры ДНК. «Инактивация системы ремонта рассогласования не только предрасполагает клетки к развитию опухоли, но и делает их устойчивыми к определённым противоопухолевым препаратам», — полагает Модрич. Он открыл механизм, с помощью которого клетки исправляют ошибки в структуре ДНК, возникающие в процессе деления. Этот механизм — восстановление ошибочно спаренных оснований.
«Мы считаем, что определённые классы повреждения системы ДНК инициируют последовательность событий, которая приводит к гибели клеток. Цели текущей работы включают в себя идентификацию других компонентов системы ремонта и разъяснений механизма, с помощью которого повреждения репарационной системы ДНК вызывает реакцию клеточной смерти».
Азиз Санкар — ровесник Модрича, родился в 1946 году в городе Савур турецкой провинции Мардин в небогатой крестьянской семье, в которой был восьмым ребёнком. Его родственник Митхат Санкар — члена турецкого парламента от левой политической партии Демократическая партия народов (ДПН), активно отстаивающей права национальных меньшинств, в особенности курдского меньшинства. \
Азиз Санкар получил начальное образование в Мардине, в1963 году поступил на медицинский факультет Стамбульского университета. В 1973 переехал в США и через несколько лет защитил докторскую диссертацию по молекулярной биологии Даласском университете Техаса. В 1982 стал доцентом в университете Северной Каролины, а вскоре — профессором биохимии и биофизики. Работая в Йельском университете занялся репарацией ДНК, проблемами лечения рака и продолжил работу. Является автором 288 статей и 33 книг.
«Мы изучаем молекулярный механизм нуклеотидной эксцизионной репарации у человека. Это ремонт всех базовых поражений в том числе канцерогенных поражений, вызванных главным канцерогенов в окружающей среде солнечного света и сигаретного дыма. В нашей лаборатории впервые был применён метод вырезания нуклеазы для восстановления системы. Наша текущая работа состоит в том, чтобы понять структурные и кинетические факторы, которые позволяют, вырезая нуклеазу, удалить практически бесконечные виды базовых повреждений и определить биохимические пути, которые временно блокируют прогрессирование клеточного цикла. Эти контрольно-пропускные пункты предотвращают нестабильность генома, рак и смерть в многоклеточных организмов.
Кроме этих исследований лаборатория Санкара занимается исследованием влияния колебаний циркадного ритма (смена дня и ночи) на физиологию и поведение организмов. «В настоящее время мы изучаем механизм действия биофизических методов, включая фемтохимии и биохимических методов с использованием криптохромов (светочувствительных белков). Кроме того, мы исследуем связь между циркадным циклом и репарацией ДНК — как нарушение циркадного цикла может повлиять на восприимчивость к раку» — рассказывает Санкар.
Все три направления исследований — фундаментальный вклад в понимание клеточных процессов. Но ещё важнее их практическое применение. «Их работа, — сказано в пресс-релизе Нобелевского комитета, — дала фундаментальные знания о функциях живых клеток и, к примеру, об их использовании в новых методах борьбы с раком».
Анна Мышкина, «В кризис.ру»
