Нобелевский след
Так получилось, что очень многие открытия в области медицинской диагностики оказались отмечены высшей научной наградой. Самое интересное, что это не всегда была «профильная» Нобелевская премия по физиологии и медицине, – за такие разработки вручалась и химическая, и физическая Нобелевка. Вот лишь некоторые, наиболее значимые моменты[8].
1901 год – первое вручение премии. Награда по физике присуждена Вильгельму Конраду Рёнтгену «в знак признания исключительных услуг, которые он оказал науке открытием замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». Рентгеновские лучи впервые позволили увидеть человеческий внутренний мир, оставляя при этом в живых его обладателя. До того оценить глазами состояние легких, сердца или костей можно было разве что на вскрытии. Рентгеновские снимки вывели медицинскую визуализацию на качественно новый уровень. Благодаря им стало возможно со всех сторон рассмотреть язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, переломы и вывихи костей, кишечную непроходимость, туберкулез, пневмонию и многое другое, выработать тактику лечения и нанести прицельный удар в нужную точку, тем самым уничтожив или существенно ослабив болезнь. Интересно, что Рёнтген не приехал на вручение награды, сославшись на занятость. Пересланную почтой денежную часть премии не тратил, а отдал на нужды страны по просьбе правительства Германии в 1914 году.
1924 год – Нобелевская премия по физиологии и медицине нидерландца Виллема Эйнтховена «за открытие механизма электрокардиограммы». Сейчас представить себе медицину без ЭКГ практически нереально, есть даже миниатюрные одноканальные аппараты, которые можно возить на вызов в машине. Первые же прототипы были громоздкими, пациенты должны были погружать две руки и одну ногу в специальные чаны с проводящим раствором, а сама кривая вырисовывалась на закопченном барабане. Сегодня точки крепления электродов для снятия ЭКГ в стандартных отведениях называют треугольником Эйнтховена, а цветовую схему запоминают с помощью мнемонического правила «Каждая Женщина Знает Черта» – красный, желтый, зеленый и черный (заземление), начиная с правого запястья. По ЭКГ можно оценить правильность сердечного ритма, отследить увеличение предсердий или желудочков, обнаружить инфаркт и сказать, где конкретно расположен его очаг.
1948 год. «Химическим» нобелиатом стал швед Арне Тиселиус «за исследование электрофореза и адсорбционного анализа, особенно за открытие, связанное с комплексной природой белков сыворотки крови». Сотрудник старейшего в Скандинавии Уппсальского университета научился разделять органические молекулы разной массы, у которых есть еще и электрический заряд. Если к исследуемому субстрату приложить постоянный ток, то от полюса к полюсу «побегут» молекулы, причем те, что полегче, смогут преодолеть большую дистанцию, а те, что потяжелее, – меньшую. В результате белки выстроятся в ровные линии, сгруппировавшись по массе. Метод прижился не только в науке, но и в практической лабораторной диагностике. «Золотым стандартом» для определения специфических белков в образце сегодня считается вестерн-блот – тот самый электрофорез Тиселиуса, но в полиакриламидном геле.
1953 год. Фриц Цернике, еще один представитель Нидерландов, получил высшую научную награду по физике «за обоснование фазово-контрастного метода, особенно за изобретение фазово-контрастного микроскопа». Долгое время клетки и ткани под оптическим микроскопом изучали следующим образом: брали образец, обрабатывали фиксирующими и красящими растворами, то есть рассматривали фактически неживые и измененные объекты. А Цернике в 1930-х годах придумал, как осветить исследуемые материалы так, чтобы их стало видно и без окрашивания. В фазовом контрасте проявились и клетки крови, и бактерии, и множество других не менее интересных объектов. В том числе ранее неизвестных.
1979 год. Лауреатами медицинской Нобелевки за компьютерную томографию (КТ) – современную модифицированную версию рентгеновской диагностики, позволившую впервые в истории медицины выстраивать реальные трехмерные изображения частей тела и органов конкретного пациента, – стали физик Аллан Кормак и инженер-физик Годфри Хаунсфилд. Правда, у КТ есть ограничения. Например, ее нельзя назначать беременным; гипсовая повязка или металлические конструкции в области исследования также делают процедуру невозможной.
1993 год. Нобелевскую премию по химии получил американский биохимик Кэри Муллис, чье открытие – полимеразная цепная реакция (ПЦР) – совершило настоящую революцию в лабораторной диагностике инфекций и быстро стало там «золотым стандартом». Метод построен на сравнении эталонного участка ДНК или РНК (праймера) с исследуемым образцом, а затем многократным его воспроизведением. Другими словами, вместо того чтобы искать иголку в стоге сена, с помощью ПЦР можно создать целый стог из иголок, что существенно облегчает поиски. Впрочем, пять лет спустя в своей автобиографии Муллис сделал очень громкое заявление об отсутствии связи между ВИЧ и СПИДом[9], хотя именно при помощи разработанного им метода (в комбинации с другими для надежности) можно не только идентифицировать ВИЧ у пациентов на разных стадиях инфекции, включая терминальную, то есть сам СПИД, но и отличить, например, вирус иммунодефицита человека от обезьяньего или ВИЧ1 от ВИЧ2[10]. Это показывает, что и нобелевские лауреаты, к сожалению, порой ошибаются.
Магнитно-резонансная томография собирает урожай высших научных наград с 1944 года. Две премии по физике (1944 и 1952) – за явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Две по химии (1991 и 2002) – за адаптацию ЯМР для биохимии. И последняя – Пола Лотербура и Питера Мэнсфилда (2003) – собственно за саму МРТ. Метод обладает поистине потрясающими возможностями, а его современная модификация – функциональная МРТ – позволяет в реальном времени отслеживать деятельность отдельных нейронов и их групп в головном мозге. Именно с фМРТ связаны почти все прорывы в нейрофизиологии последних 10–20 лет. В магнитно-резонансном томографе уже записали половой акт, женский оргазм, роды и многие другие физиологические процессы, что позволило досконально изучить их и найти ответы на вопросы, которые оставались нерешенными несколько десятилетий.
Правда, не обошлось без казусов. В 2012 году шуточный аналог Нобелевки – так называемую Шнобелевскую премию – получили Крейг Беннетт, Эбигейл Бэйрд, Майкл Миллер и Джордж Уолфорд, которые сумели при помощи МРТ «обнаружить» мозговую активность у гарантированно неживого лосося[11].
Даже нобелевские открытия – лишь инструмент, которым нужно уметь пользоваться. Как тот микроскоп, которым можно, конечно, и гвозди забивать, но лучше применять его по прямому назначению.
Есть и не столь прославленные, но ничуть не менее информативные диагностические методики: ультразвуковое исследование и разные виды эндоскопии, электроэнцефалография и электромиография, иммуноферментные исследования биологических жидкостей и т. д. Все они вносят свою лепту в постановку окончательного диагноза и, следовательно, в подбор правильного лечения.
