Геном, биом, гормон. Пять научных открытий, заслуживающих Нобелевской премии, но не удостоенных ее

В последние годы ученые сделали множество открытий, которые значительно продвинули естественные науки, но не удостоились Нобелевской премии. Кэти Хант рассказывает, как был создан аналог Google для структур белков, лекарство от ожирения и кто открыл биом кишечника.

Первый геном человека

Геномное картирование — открытие из числа главных претендентов на Нобелевскую премию. Этот смелый проект был начат в 1990 году и завершился в 2003-м. Расшифровкой генетического кода человека занимался международный консорциум тысяч ученых из США, Великобритании, Франции, Германии, Японии и Китая. Это исследование оказало огромное влияние на биологию, медицину и многие другие области.

Одна из причин, по которой проект все еще не получил премию — это правила комитета, изложенные Нобелем в его завещании 1895 года, согласно которым одну награду могут разделить только три человека. Учитывая совместный характер многих научных исследований, с каждым годом это правило становится все менее актуальным.

Революция в лечении ожирения

За последние несколько лет мир здравоохранения по-настоящему потрясла разработка популярных препаратов для снижения веса, имитирующих глюкагоноподобный пептид-1, гормон кишечника, который вырабатывается в течение нескольких минут после приема пищи.

С 1990 года число людей, страдающих ожирением, выросло больше чем вдвое. Сегодня это каждый восьмой человек в мире. Новое лекарство снижает уровень сахара в крови и сбивает аппетит, поэтому может стать революционным средством для лечения ожирения и связанных с ним заболеваний, таких как диабет 2-го типа.

В разработке препарата под названием «Семаглутид» принимали участие Светлана Мойсов, Джоэл Хабенер и Лотте Бьерре Кнудсен. В 2024 году они получили премию Ласкера-Дебейки за клинические медицинские исследования, на которую часто ориентируются при прогнозах Нобелевки.

Биохимик и доцент Рокфеллеровского университета Светлана Мойсов и эндокринолог и профессор медицины Гарвардской медицинской школы Джоэл Хабенер идентифицировали и синтезировали глюкагоноподобный пептид-1. А главный научный консультант по исследованиям и ранним разработкам в Novo Nordisk Лотте Бьерре Кнудсен сыграл ключевую роль в превращении его в эффективный препарат, который сегодня принимают миллионы людей.

ИИ в биологии

Искусственный интеллект меняет жизнь людей беспрецедентными темпами.

Эта область переполнена специалистами, но, по словам Дэвида Пендлбери из Института научной информации Clarivate, можно выделить два имени. Пендлбери определил «достойных Нобелевской премии», сравнив индексы цитирования их ключевых работ среди коллег-ученых.

Этими важнейшими для отрасли фигурами стали Демис Хассабис и Джон Джампер. Они изобрели базы данных структур белков AlphaFold в Google DeepMind — программы ИИ, которая расшифровывает трехмерные структуры белков из последовательностей аминокислот. Программа получила колоссальную популярность, ей воспользовались более двух миллионов исследователей по всему миру.

AlphaFold действует как поиск Google для структур белков и ускоряет прогресс в фундаментальной биологии и смежных областях.

С момента опубликования ключевой статьи Хассабис и Джампер в 2021 году её процитировали более 13 тысяч раз. Пендлбери назвал это значение беспрецедентным, так как из 61 миллиона научных работ всего около пятисот были процитированы более десяти тысяч раз.

Исследователи получили Премию Ласкера и Премию за прорыв 2023 года. Сейчас Пендлбери склонен считать, что они могут получить Нобелевскую премию по химии вместе с третьим исследователем, Дэвидом Бейкером, директором Института дизайна белков в Медицинской школе Вашингтонского университета, основателем AlphaFold. Однако Пендлбери отмечает, что комитет премии слишком консервативен, чтобы чествовать применение ИИ в научных исследованиях уже сейчас.

Понимание микробиома кишечника

Каждый из нас в своем теле не одинок. На теле человека и внутри него живут триллионы микробов. Все бактерии, вирусы и грибки вместе взятые составляют микробиом человека.

Благодаря достижениям в области генетического секвенирования за последние два десятилетия ученые смогли лучше понять, что эти микробы делают, как они взаимодействуют друг с другом и с клетками человека, особенно в кишечнике.

Пионер в этой области — биолог Джеффри Гордон, заслуженный профессор университета имени доктора Роберта Дж. Глейзера в Вашингтонском университете в Сент-Луисе.

Чтобы изучить микробиом кишечника человека и то, как он формирует наше здоровье, Гордон начал с лабораторных исследований мышей. Работа под его руководством показала, что микробиом кишечника сказывается на недоедании, которое затрагивает почти 200 миллионов детей во всем мире. Сейчас Гордон разрабатывает пищевые добавки, направленные на улучшение здоровья кишечника.

Гены, вызывающие рак

В семидесятые знали, что рак иногда передается по наследству, но, когда дело касалось рака груди, то наследственная восприимчивость к заболеванию не учитывалась.

Мэри-Клэр Кинг, профессор медицины и геномных наук в Медицинской школе Вашингтонского университета, исследовала генетические различия между людьми и шимпанзе, а затем, еще до того как у ученых появилась какая-либо карта человеческого генома, посвятила 17 лет работе над определением роли мутации гена BRCA1 в развитии рака груди и яичников.

Это открытие позволяет сделать генетический тест, показывающий, есть ли у человека предрасположенность к заболеванию, а также способный определить, какие шаги ему следует предпринять для снижения риска, например, нужны ли дополнительные обследования и медицинские вмешательства.