Стенлі Б. Прюсінер змінив уявлення вчених про інфекції. Він виявив, що хвороба може викликати лише білок. Без ДНК. Без РНК. Просто неправильно згорнутий фрагмент білка, який дурить нормальні клітини, змушуючи їх копіювати помилку. Це відкриття принесло йому Нобелівську премію з фізіології або медицини 1997 року і змусило медичну спільноту переосмислити, що насправді означає термін «інфекційний».
Прюсинер народився 1942 року в Дес-Мойнсі, штат Айова, але виріс у Цинциннаті. У 1964 році він отримав ступінь бакалавра мистецтв (AB) у Пенсільванському університеті, а в 1968 – ступінь доктора медицини (M.D.). Після чотирьох років біохімічних досліджень у 1972 році він вступив на резидентуру з неврології до Медичної школи Університету Каліфорнії у Сан-Франциско. У 1974 році він став професором неврології та біохімії у цьому університеті.
Пацієнт, з якого все почалося
Під час резидентури Прюсінер доглядав пацієнта, який помирає від хвороби Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ). Це рідкісне, смертельне дегенеративне захворювання мозку. Цей випадок захопив його. Він почав вивчати ширшу групу рідкісних захворювань мозку, званих ** спонгіформними енцефалопатіями **. Ці стани викликають прогресуючу деменцію та смерть як у людей, так і у тварин.
У 1974 році він організував лабораторію для вивчення скріпи, схожого захворювання у овець. До 1982 він заявив, що виділив агент, що викликає скріпу. Він назвав його “пріоном”. Назва походить від «білкова інфекційна частка» (proteinaceous infectious particle).
Це було суперечливо. Усі відомі патогени, такі як віруси та бактерії, несуть генетичний матеріал. Пріони не несуть. Вони складаються лише з білка. Вони розмножуються, перетворюючи нормальні білки на неправильно згорнуту форму, подібно до ланцюгової реакції.
Пріони відрізняються від усіх інших відомих патогенів тим, що їм не вистачає генетичного матеріалу, необхідного для реплікації, який є присутнім у всіх формах життя.
Чому теорію пріонів було важко прийняти
Коли Прюсінер опублікував свої результати, багато вчених виступили з запереченнями. Патоген, що складається лише з білка, видавався неможливим. Науковій спільноті були потрібні докази. Однак до середини 1990-х років теорія набула широкого визнання.
Переломним моментом став 1996 рік у Великій Британії. З’явився новий варіант БКЯ. Люди вмирали від форми захворювання, яка виглядала інакше, ніж класична БКЯ. У той же час «шалена корова» (бичача спонгіформна енцефалопатія) поширювалася серед худоби.
Зв’язок між шаленими коровами та людським захворюванням
Вчені підозрювали, що новий людський варіант БКЯ пов’язаний із шаленою коровою. Теорія припускала, що агент скріпи перейшов від овець до корів через корм. Потім він перейшов від корів до людей, які їли заражене яловиче м’ясо.
Такий міжвидовий переход мав прецедент. Якщо агент міг перейти від овець до корів, міг перейти від корів до людей. Дослідження Прюсинера стали центральними розуміння цієї кризи. Його робота також відчинила двері для вивчення інших нейродегенеративних станів. Хвороба Альцгеймера та хвороба Паркінсона мають деякі спільні риси з пріонними захворюваннями. Чи грають пріони пряму роль цих станах, залишається активної областю досліджень, але цей зв’язок свідчить про ширшу роль неправильного згортання білків у захворюваннях мозку.
Від лабораторії до життя: подальша робота Прюсинера
Прюсинер рано зрозумів, що його відкриття мають практичне застосування. У 1994 році він отримав премію Альберта Ласкера за фундаментальні медичні дослідження, а в 1997 році премію Луїзи Гросс Хоровіц.
Після того, як він став директором Інституту нейродегенеративних захворювань при UCSF, у 2001 році він заснував InPro Biotechnology, Inc. Компанія мала намір комерціалізувати технології з його лабораторії. Одним із ключових продуктів був тест для виявлення пріонних захворювань у тварин та людей. Він міг використовуватися для скринінгу:
- Бичача спонгіформна енцефалопатія у корів і овець
- Хронічного виснажливого захворювання у оленів та лосів
- Хвороби Крейтцфельдта-Якоба у людей
Прюсинер також написав дві великі книжки. Slow Transmissible Diseases of the Nervous System (1979, співавтор Вільям Хадлоу) та Prion Biology and Diseases (2004) задокументували еволюцію цієї галузі.
Що це означає для вас
Пріонні захворювання рідкісні. БКЯ вражає приблизно 1-2 особи на мільйон на рік. Але це відкриття є важливим, бо воно переписало правила інфекційних захворювань. Воно показало, що білки, а не лише генетичний матеріал можуть викликати патологічні процеси. Це розуміння, як і раніше, формує те, як ми вивчаємо хворобу Альцгеймера, хворобу Паркінсона та інші нейродегенеративні стани.
Історія пріонів – це не тільки про скажених корів або рідкісні захворювання мозку. Це про те, як наполегливість одного дослідника у слідуванні за незвичайним клінічним випадком може змінити біологію. Прюсинер не збирався знаходити новий тип патогену. Він хотів зрозуміти, чому помер його пацієнт. Це питання призвело до Нобелівської премії та нового погляду на крихкість мозку.
Чи зможуть пріони розкрити секрети поширених захворювань мозку, покаже час. Але фундамент закладено. Білок – це послання. І
