Кристиан Рене Де Дюв

Биография

Его родителями были Мадлен Де Дюв (Пангс) и Альфонс Де Дюв – бельгийские граждане, нашедшие в Великобритании убежище во время первой мировой войны. В 1920 г. семья вернулась в Бельгию и поселилась в Антверпене; здесь Кристиан получил образование на французском и фламандском языках. В 1934 г. он поступил в Католический университет в Лувене – иезуитскую школу с гуманитарным уклоном.

Однако, заинтересовавшись медициной, вскоре перешел в среднее, а затем в высшее учебное медицинское заведение в Лувене, где работал в физиологической лаборатории Ж. Буккерта. Он изучал процессы утилизации глюкозы клетками. К 1941 г., когда Д. получил медицинский диплом, он уже твердо поставил перед собой задачу выяснить механизм действия инсулина – гормона, регулирующего использование глюкозы в организме.

Во время второй мировой войны Д. вначале некоторое время служил в бельгийской армии, затем был взят в плен, совершил побег и вернулся в Лувен. Здесь он прошел четырехгодичный университетский курс и получил диплом химика. Кроме того, он работал дежурным врачом в клинике под руководством Жозефа Мезэна, тщательно изучал труды, посвященные инсулину, и проводил эксперименты в лаборатории. К 1945 г. Д. опубликовал несколько научных статей и книгу «Глюкоза, инсулин и диабет» («Glucose, Insulin, and Diabetes»). В 1946 г. он получил степень магистра наук. Затем в течение 18 месяцев Д. работал в Стокгольме, в Нобелевском медицинском институте, в лаборатории Хуго Теорелля, а потом в течение 6 месяцев – в Вашингтонском университете в Сент-Луисе сотрудником Рокфеллеровского фонда. Здесь он познакомился с Карлом Ф. и Герти Т. Кори. Кроме того, в Вашингтонском университете он имел возможность сотрудничать с Эрлом У. Сазерлендом.

Вернувшись в Бельгию, Д. стал преподавателем биохимии в медицинской школе Католического университета в Лувене. Здесь он создал исследовательскую лабораторию. Стремясь понять механизм действия инсулина, Д. провел серию экспериментов с целью изучить свойства фермента печеночных клеток, участвующего в метаболизме глюкозы – процессе, при котором она превращается в основные элементы, используемые организмом в качестве источника энергии. Для того чтобы изучать биохимические свойства клеток, необходимо было разделить эти клетки на отдельные компоненты путем центрифугирования. При этом в различных слоях пробирки оседали разные фрагменты клеток в зависимости от их размеров, формы и плотности, и их можно было исследовать по отдельности. Благодаря этому методу, разработанному Альбером Клодом и названному клеточным фракционированием, можно было выделять несколько клеточных фракций: ядро, содержащее хромосомы; митохондрии, играющие роль «энергетических станций» клетки; микросомы (впоследствии названные рибосомами) – участки образования молекул белков и супернатант – жидкую часть клетки. Д. и его коллеги из университета Лувена усовершенствовали этот метод таким образом, что можно было анализировать разделяемые фракции. Этот новый метод, названный аналитическим клеточным фракционированием, позволил получить дополнительные данные о ферментативной (ферменты – это белки, являющиеся катализаторами превращения веществ в организме) активности отдельных фракций, и особенно активности органелл – внутриклеточных структур, выполняющих специфические функции для клетки в целом.

Первым крупным достижением Д. было открытие новых органелл – лизосом. В 1949 г. он со своими сотрудниками обнаружил, что активность фермента печеночных клеток кислой фосфатазы, содержащегося в митохондриальной фракции, на пятый день после фракционирования была гораздо выше, чем в первый день. Д. объяснял это существованием еще одной цитоплазматической органеллы, стабильность мембраны которой в лабораторных условиях и обусловливала задержку в проявлении активности ферментов. В начале 50-х гг. Д. и его сотрудники обнаружили еще одну субклеточную органеллу, содержащую фермент оксидазу мочевой кислоты; эта органелла была названа пероксисомой.

Далее Д. и его коллеги занялись изучением функций этих двух новых органелл – проблемой, над которой работали и многие другие исследователи. В 1983 г., подводя итоги работы, Д. указывал, что лизосомы – это маленькие частицы в виде пузырьков, ограниченных мембраной. В них содержатся многие ферменты, участвующие во внутриклеточном переваривании питательных веществ, инородных тел, а иногда и самой клетки. У млекопитающих лизосомы содержатся в большом количестве в клетках печени и почек. Что же касается пероксисом, широко распространенных в растительных и животных клетках, то они, по-видимому, выполняют две метаболические функции: превращают многие внутриклеточные молекулы в перекись водорода, которая впоследствии восстанавливается до воды, и способствуют превращению внутриклеточных белков в глюкозу. Ни лизосомы, ни пероксисомы не могут быть, подобно митохондриям, источником энергии для клетки.

В 1951 г. Д. стал профессором физиологической химии в Лувене. В 1962 г. он занял должность профессора биологической цитологии в Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке. Эти должности позволили ему продолжать исследования функций двух обнаруженных им новых органелл. В 1962 г. он совместно с несколькими коллегами основал Международный институт клеточной и молекулярной патологии при новой Лувенской медицинской школе в Брюсселе.

В 1974 г. Д. совместно с Альбером Клодом и Джорджем Э. Паладе была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся структурной и функциональной организации клетки». В Нобелевской лекции Д. рассказал о цели изучения ферментов, цитируя Хуго Теорелля: «На первой стадии полностью изучается пространственное строение всех ферментов. На второй – необходимо выяснить, как ферменты организованы в клеточных структурах. Тем самым перекидывается мост через пропасть между биохимией и морфологией».

После получения Нобелевской премии Д. провел много научных исследований, результаты которых пока еще не нашли практического применения. Он изучал, например, свойства и функцию лизосом и пероксисом в норме и при различных заболеваниях. Совместно со своими коллегами он установил, что недостаточность лизосомальных ферментов может быть одним из патогенетических факторов 20 различных заболеваний, при которых нарушается накопление гликогена – высокомолекулярного полисахарида, образование жиров и мукополисахаридов – главных компонентов основного вещества соединительной ткани. Д. предположил, что лизосомы и их ферменты могут участвовать в процессе старения и распада тканей. Кроме того, он со своими коллегами изучал действие препаратов (типа стероидных гормонов), подавляющих воспалительные реакции в тканях, и показал, что они могут влиять на мембраны лизосом. Он и его коллеги также пытаются получить вещества, повышающие эффективность и снижающие побочные проявления лекарственных средств, применяемых для химиотерапии лейкозов.

В 1943 г. Д. женился на Жанине Эрман, дочери врача. В семье у них два сына и две дочери. Д. работает на двух должностях в Нью-Йорке и Брюсселе, деля свое время между обеими лабораториями. Он увлекается бриджем, лыжами и теннисом.

Кроме Нобелевской премии, Д. был удостоен премии Пфицера Бельгийской королевской медицинской академии (1957), премии Франки Фонда Франки (1960), специальной почетной премии Гарднеровского фонда (1967) и премии Хейнекена Нидерландской королевской академии наук (1973). Он является членом Бельгийской королевской медицинской академии, Папской академии наук, Американской академии наук и искусств и Национальной академии наук США. Он удостоен почетных степеней более 10 различных американских и европейских университетов.