Ялоу написала раздраженные письма редакторам, настаивая, что данные ее исследовательской группы изменили парадигму. В конце концов Journal of Clinical Investigation согласился опубликовать статью, но при условии, что авторы уберут из нее слово «антитело». Антитело – это иммунное вещество, направленное против конкретного чужеродного вещества; несмотря на то, что Ялоу и Берсон доказали, что организм действительно создает антитела к инсулиновым препаратам, редакторы просто не могли с этим смириться. Они настояли, чтобы вместо «антитела» был использован неспецифический термин «глобулин»; примерно так метеоролог, не решаясь сказать, что торнадо – это торнадо, говорит просто об «очень сильном ветре». Ялоу и Берсон с неохотой, но согласились на предложенные правки. Статья была опубликована в 1956 году, и в других лабораториях вскоре подтвердились их данные[5].
АНТИТЕЛО – ЭТО ИММУННОЕ ВЕЩЕСТВО, НАПРАВЛЕННОЕ ПРОТИВ КОНКРЕТНОГО ЧУЖЕРОДНОГО ВЕЩЕСТВА.
Работа с антителами к инсулину убедила трудолюбивый дуэт, что они на пути к еще более революционному открытию. Теперь их интересовал другой вопрос: как можно измерить маленькие объемы инсулина? Согласно общепринятому мнению, гормоны было измерить невозможно, но какой-то способ определенно должен быть. Ялоу и Берсон воспользовались своим личным опытом в физике и эндокринологии, чтобы найти решение. Инструмент, изобретенный ими, основывался на одном из фундаментальных принципов, по которым химические вещества в организме соединяются друг с другом. Учителя биологии любят говорить, что когда одно вещество присоединяется к другому, они сходятся, как ключ и замок. Один замок подходит к одной двери. Один гормон присоединяется к иммунной клетке одного типа. Состав пар предначертан заранее.
Этот образ заставляет нас представить себе куски металла, сваренные вместе, – и вот в этом месте метафора начинает хромать. Когда гормоны соединяются со своими химическими «визави», они не прикрепляются к ним намертво, а «обнимают» их, примерно как танцующая пара. Они сходятся, потом расходятся и снова соединяются и расходятся; а иногда в «танец» вламывается конкурирующий гормон и отпихивает предыдущий гормон от «партнера». Казалось бы, это антитела должны вмешиваться в танец, потому что это они гоняются за непрошеными гостями, но на практике именно гормоны сталкивают друг друга с антител.
Берсон и Ялоу воспользовались этим микроскопическим промискуитетом, чтобы разработать технику под названием «радиоиммунный анализ», или, сокращенно, РИА. Вот как он работает. Ученому нужно известное количество гормона и известное количество антител, т. е. иммунных клеток, которые соединяются с ним, – «партнеров по танцу». Затем в эту смесь добавляется кровь пациента, содержащая неизвестное количество гормона. Теперь у нас есть известное количество образца гормона, известное количество антител и неизвестное количество собственного гормона пациента.
Некоторая часть гормонов пациента столкнет исходные гормоны с антител. Измерив количество гормона, сбитого с антител, мы узнаем, сколько гормона содержится в образце крови пациента. Хотя гормоны слишком малы, чтобы измерять их непосредственно, пара «гормон – антитело» уже создает более крупный «кусок» вещества. А если обработать исходный гормон радиацией, чтобы он светился, найти его будет еще легче. Именно так Ялоу и Берсон смогли отследить, какое именно количество исходного гормона «свалилось» с антител.
Они разработали формулу, основывающуюся на силе связи гормона с антителом (для разных гормонов она разная). В эту формулу они подставили измеренное количество радиоактивного гормона, сброшенного с антител. Если с антител сброшено много гормона, это значит, что этого гормона много в крови пациента. Таким образом, они смогли подсчитать количество гормона в образце крови пациента с точностью до одной миллиардной доли грамма на 1 мл крови.
До появления РИА если врачам, допустим, нужно было оценить действенность препарата с гормоном роста, то они впрыскивали образец крысе, ждали две недели, пока лекарство не начнет действовать, а затем измеряли зону роста тонких костей на лапах грызуна. Метод был очень долгим и трудоемким. РИА же выдавал результат практически мгновенно.
С помощью РИА врачи наконец-то смогли измерять объем гормонов. В 1940–1950-х годах врачи ставили пациентам диагноз «гормональный дефицит», не зная, насколько большой этот дефицит. Они прописывали гормоны, не зная, какая доза необходима пациенту. Когда Джефф Балабан впервые пришел на прием к доктору Собел в 1961 году, она провела множество анализов, но уровень гормона роста не замеряла. Тогда это было еще невозможно.
Некоторые коллеги советовали Ялоу и Берсону запатентовать РИА, но они предпочли сделать метод широкодоступным. «У нас не было времени на эту чепуху, – сказала Ялоу. – Патенты – это ограничение доступа людей к изобретению с целью заработать денег». Вместо этого Ялоу и Берсон опубликовали все подробности своего метода в статье 1960 года в Journal of Clinical Investigation и пригласили всех, кто хотел научиться РИА, в свою лабораториюб. На призыв откликнулись ученые всего мира. За несколько лет РИА превратился в стандартный тест, используемый по всему земному шару.
11 апреля 1972 года, за несколько дней до 54-летия, Берсон умер от сердечного приступа во время медицинской конференции в Атлантик-Сити. Ялоу редко открыто проявляла эмоции, но на его похоронах она всхлипывала. Она назвала свою лабораторию Исследовательской лабораторией им. Соломона А. Бенсона, чтобы его имя по-прежнему стояло на всех ее статьях. Она беспокоилась, что без него ее шансы на получение Нобелевской премии сильно упадут, полагая, что в научном мире его считали главным «мозгом» лаборатории, а ее – просто лаборанткой, потому что она женщина. Кроме того, она предполагала, что никто не будет уважать лабораторию, которую возглавляет кандидат наук, а не доктор медицины. В 51 год она всерьез задумалась о том, чтобы поступить в медицинский колледж – не для того, чтобы практиковать, а для того, чтобы преодолеть потенциальные барьеры, ждущие ее на пути к Нобелевской премии. Медицинского образования она так и не получила, но посвятила себя еще более прилежному труду в лаборатории, продолжая публиковать замечательные исследования. В 1976 году она получила Премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования, которую считают предвестником Нобелевки. Нобелевскую премию ей вручили через год.
С ПОМОЩЬЮ РАДИОИМУННОГО АНАЛИЗА ВРАЧИ НАКОНЕЦ-ТО СМОГЛИ ИЗМЕРЯТЬ КОЛИЧЕСТВО ГОРМОНОВ.
Историю эндокринологии нельзя полностью понять, не зная о РИА. РИА нельзя полностью оценить, не зная о Розалин Ялоу, потому что ее жизнь – это история не только великолепного ума, но и целеустремленности и стойкости. По выражению Нобелевского комитета, вручившего ей награду 10 декабря 1977 года, «Мы видим рождение новой эры эндокринологии».
Ялоу, может быть, и продолжала работать, но она не позабыла о барьерах, ожидавших ее на пути. К моменту вручения Нобелевской премии все уже знали, что к гормонам вырабатываются антитела, что они провоцируют иммунные клетки; именно это они с Берсоном доказали еще в 1956 году, когда им не верил вообще никто. В своей речи она напомнила всем о первом исследовании, которое никто не хотел публиковать. А в число экспонатов своей нобелевской выставки она включила и письма с отказами.
