Главные научные премии вручены за теоретические и практические достижения 1960–1990 годов, – работы, влияние которых на наши представления о мире и нашу повседневную жизнь в полной мере проявляется только сегодня.
- Нобелевская премия: физиология и медицина
- Награда: 9 млн шведских крон (ок. 913 тыс. долл.)
- Лауреаты: Уильям Кэлин (Университет Джонса Хопкинса, США), Питер Рэтклифф (Институт Фрэнсиса Крика, Великобритания), Грегг Семенза (Институт Говарда Хьюза, США)
- Ключевые работы: 1990-е годы
- Формулировка: «За изучение адаптации клеток к дефициту кислорода»
- Нобелевская премия: физика-1
- Награда: 1/2 от 9 млн шведских крон
- Лауреат: Джеймс Пиблс (Принстонский университет, США)
- Ключевые работы: 1960–1980-е годы
- Формулировка: «За теоретические открытия в области космологии»
Нобелевская премия: физиология и медицина
Награда: 9 млн шведских крон (ок. 913 тыс. долл.)
Лауреаты: Уильям Кэлин (Университет Джонса Хопкинса, США), Питер Рэтклифф (Институт Фрэнсиса Крика, Великобритания), Грегг Семенза (Институт Говарда Хьюза, США)
Ключевые работы: 1990-е годы
Формулировка: «За изучение адаптации клеток к дефициту кислорода»
Коротко: Семенза показал, что в ответ на нехватку кислорода в клетках млекопитающих накапливаются белковые факторы HIF (Hypoxia-Inducible Factor, «Фактор, индуцируемый гипоксией»), которые запускают множество противогипоксических генов. Рэтклифф и Кэлин раскрыли механизм работы HIF. Его часто «взламывают» злокачественные опухоли, заставляя организм дополнительно насыщать свои клетки кровью, кислородом и питательными веществами. Поэтому открытия новых лауреатов уже привели к разработке новых препаратов, способных блокировать HIF и перекрывать снабжение опухоли.
Существенные подробности: Недостаток кислорода заставляет почки выделять эритропоэтин, гормон, стимулирующий образование дополнительных эритроцитов. В 1991 году Семенза сумел найти регуляторный участок, который запускает работу гена эритропоэтина, и выяснил, что его стимулирует белковый комплекс HIF, состоящий из двух частей. Одна из них (ARNT) присутствовала в клетках постоянно и обеспечивала доставку HIF в ядро, другая (HIF-1a) появлялась только при дефиците кислорода.
Уже вскоре обнаружилось, что HIF действует на все клетки нашего организма, регулируя работу сотен генов. Однако связь между дефицитом кислорода и HIF-1а удалось объяснить только на рубеже XXI века. Кэлин и Рэтклифф показали, что клетки производят его постоянно, однако в присутствии кислорода к белку быстро присоединяются несколько дополнительных ОН-групп. Это вызывает изменения структуры HIF-1а, делая его лакомой добычей для ферментов, утилизирующих ненужные белки.
В условиях дефицита кислорода эта цепочка нарушается. HIF-1а сохраняется в целости, связывается с ARNT и отправляется в клеточное ядро, запуская соответствующие гены. Помимо эритропоэтина к ним относится и ген сигнального белка VEGF, который стимулирует рост новых сосудов и нередко оказывает помощь раковой опухоли, которая использует его для получения питания. Опухолевые клетки часто весьма активно эксплуатируют работу HIF, и медики ищут препараты, позволяющие подавить этот ложный сигнал тревоги и буквально «задушить» рак, перекрыв ему кислород.
Открытие ученых имеет принципиально важное значение для понимания многих физиологических процессов
Нобелевская премия: физика-1
Награда: 1/2 от 9 млн шведских крон
Лауреат: Джеймс Пиблс (Принстонский университет, США)
Ключевые работы: 1960–1980-е годы
Формулировка: «За теоретические открытия в области космологии»
Коротко: Современная космология опирается на четыре ключевых наблюдаемых факта: ускоряющееся расширение Вселенной, доминирование в ней легчайших элементов (водорода и гелия), существование неоднородного реликтового излучения и крупномасштабной структуры в распределении галактик. Как теоретик, Пиблс поучаствовал в объяснении всех этих явлений. За годы работы он сделался одним из столпов физической космологии, превративших ее из довольно спекулятивной области знания в точную и уважаемую науку.
Существенные подробности: Привычно говоря о том, что наша Вселенная появилась в результате Большого взрыва около 13,8 млрд лет назад, что она состоит из обычного вещества только на 5%, а на 26% сложена из темной материи и на 69% – из темной энергии, – мы обращаемся к выводам, полученным патриархами современной космологии. До их работ даже весьма уважаемые ученые могли считать космос вечным и неизменным. Все изменило обнаружение в 1965 году реликтового фона – следов первого излучения, родившегося в молодой Вселенной.
Почти за 20 лет до того его существование предсказал сбежавший из СССР физик Георгий Гамов, однако именно Пиблс и его тогдашний научный руководитель Роберт Дикке дали первые теоретические комментарии к уже открытому явлению. Впоследствии, уже самостоятельно, Пиблс предложил модель «холодной темной материи», которая стала самой распространенной в современной космологии, поучаствовал в описании первичного нуклеосинтеза – образования ядер легких элементов – и концепции темной энергии.
Впрочем, многие специалисты на считают вклад Пиблса таким уж революционным, упоминая обойденного наградой академика Рашида Сюняева и всю плеяду учеников Якова Зельдовича, участие которых в создании современных космологических представлений было никак не меньшим. Так, астрофизик из Специальной астрофизической обсерватории ГАИШ МГУ Олег Верходанов назвал премию «почетным Оскаром заслуженному человеку», а академик РАН Валерий Рубаков отметил, что «Нобелевскую премию редко дают по совокупности работ, но, мне кажется, это как раз такой случай».
