Томас Хакл Уэллер

Биография

Томас Хакл Уэллер, американский вирусолог, родился в Энн-Арбор (штат Мичиган) у Карла В. Уэллера, руководителя отдела патологии в медицинской школе Мичиганского университета, и Эльзы (Хакл) Уэллер. Воспитываясь в академическом кругу, У. в раннем возрасте заинтересовался историей естествознания. Он изучал паразитологию в Мичиганском университете, где получил степень бакалавра гуманитарных наук в 1936 г. и магистра естественных наук в 1937 г. за работу по паразитам рыб.

Поступив в Гарвардскую медицинскую школу в 1936 г., У. продолжил свои исследования по паразитологии. Особенно он интересовался трихинеллезом и пытался культивировать гельминтов, вызывающих это заболевание. В это же время гарвардский профессор Джон Ф. Эндерс разрабатывал новые методы роста клеток животных вне организма, и У. решил провести свое последнее исследование под его руководством. Работа Эндерса с вирусами ввела У. в мир вирусологии и позволила использовать методы культуры ткани для изучения инфекционных заболеваний. После окончания медицинской школы в 1940 г. У. был направлен в детский госпиталь Бостона для приобретения клинической практики в области инфекционных и паразитарных заболеваний.

В 1942 г., вскоре после вступления США во вторую мировую войну, У. поступил на медицинскую службу в вооруженные силы США. В медицинской лаборатории в Пуэрто-Рико (на Антильских островах) он впервые исследовал тропических гельминтов – шистосом, вызывающих поражение печени; возглавлял отделы бактериологии, вирусологии и паразитологии и был уволен из армии в чине майора.

После войны он вернулся в детский госпиталь для завершения подготовки по педиатрии. В 1946 г. Эндерс стал руководителем новой лаборатории по изучению инфекционных болезней и предложил У. совместную работу. У. порекомендовал еще одного исследователя, Фредерика Ч. Роббинса, товарища, с которым он жил в одной комнате в медицинской школе, присоединившегося к ним в 1948 г.

Методы, разрабатываемые Эндерсом и У. для роста животных клеток в культуре ткани, имели несколько существенных преимуществ. Исследователи могли сохранять клетки в одной пробирке относительно длительное время, меняя среду, вместо того чтобы переносить клетки в другую лабораторную посуду. Опасаясь загрязнения, они использовали пенициллин и стрептомицин, позволяющие избежать более быстрого размножения бактерий по сравнению с животными клетками.

Однажды Эндерс и У. показали, что их метод вполне пригоден для культивирования вируса эпидемического паротита. У. вернулся к своему предвоенному исследованию вируса ветряной оспы, поражающего только человека, этот вирус способен расти только в культуре человеческих тканей. У. приготовил культуры кожи и мышечной ткани человеческих эмбрионов для культивирования вируса ветряной оспы и оставил их для хранения. В лаборатории в это время находился замороженный вирус полиомиелита, инфицирующий мышей, но, как полагали, растущий только в нервной ткани, которую трудно культивировать в достаточном количестве для тестирования вируса. Дальнейшие события произошли, как объясняли У., Эндерс и Роббинс впоследствии, внезапно: без особых усилий им удалось культивировать возбудитель полиомиелита в экстраневральной ткани.

Чтобы продемонстрировать жизнеспособность полиовируса, исследователи ввели мышам культуральную среду. Мыши заболели полиомиелитом. Поскольку метод определения наличия вируса в культуре ткани был длительным и дорогостоящим, они попытались разработать другой, более пригодный. У. и его коллеги обнаружили, что можно следить за ростом вируса по его повреждающему воздействию на клетки, исследуя их под микроскопом или наблюдая за изменением кислотности культуральной жидкости, вызываемым разрушением клеток.

У., Эндерс и Роббинс исходно имели клетки, растущие в суспензии, но они знали, что их можно культивировать на твердом слое во флаконах, постоянно вращающихся для сохранения нормального одинакового питания для клеток. При инфицировании таких культур полиовирусами можно непосредственно наблюдать поврежденные клетки. Вместо того чтобы ждать две недели, пока поврежденные под влиянием вируса клетки изменят кислотность культуральной среды, или изолировать зараженные клетки из клеточной суспензии, а затем выращивать их, они получали аналогичные результаты в течение трех – пяти дней после заражения клеток вирусами.

Во многих вирусологических исследованиях культура тканей стала теперь подходящей заменой использованию дорогих лабораторных животных. С ее помощью можно выявить наличие полиовируса в образце и антител к полиовирусу в крови. Новая методика позволила ученым выращивать вирус в течение многих поколений для получения варианта, способного к размножению без риска для организма (основное требование к живой ослабленной вакцине). Хотя У., Эндерс и Роббинс не испытывали интереса к получению самой полиомиелитной вакцины, их исследования продолжили путь к созданию таких вакцин в дальнейшем.

У. разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1954 г. с Эндерсом и Роббинсом «за открытие способности вируса полиомиелита расти в культурах различных типов ткани». Свен Гард из Каролинского института сказал на церемонии вручения награды: «Давая вирусологам практический метод получения и изучения вирусов, вы облегчаете их положение, устраняя препятствие... и ставите их впервые в равные условия с другими «охотниками» за микробами».

У. вернулся к исследованию вируса, вызывающего ветряную оспу, и показал, что он является тем же вирусом, который вызывает опоясывающий лишай (или герпес). Культура ткани оказалась пригодной для выделения новых вирусов и изучения уже известных; У. использовал ее для выделения цитомегаловируса, который является причиной церебрального паралича и умственной отсталости у детей. В 1962 г. У. выделил вирус, вызывающий краснуху. Исследования вируса краснухи и цитомегаловируса привели к открытию врожденной инфекции, наблюдающейся при заражении плода. Если организм младенца не убивает вирус или не освобождается от него, заболевание сохраняется и ребенок на многие годы становится источником заражения.

У. работал в детском госпитале Бостона до 1954 г., когда стал руководителем отделения тропической медицины в Гарварде. Со временем он был назначен директором Центра профилактики инфекционных болезней в Гарвардской школе здравоохранения. В период его руководства Гарвард стал центром по исследованию шистосомоза. С 1954 г. он – ведущий профессор тропической медицины в Гарварде.

В 1945 г. У. женился на Кэтлин Фэйхи; у них родились два сына и две дочери.

Помимо Нобелевской премии, У. совместно с Роббинсом в 1953 г. был удостоен премии Джонсона Американской академии педиатрии. Он также получил премию Джорджа Ледли Гарвардского университета (1963) и премию Бристоля Американского общества инфекционных заболеваний (1980). Он – член Национальной академии наук.