Расшифрованная жизнь

И тут я снова обратился к моей старой подруге-индюшке. Эрл Сазерленд-младший из Университета Вандербильта использовал индюшачьи эритроциты (красные кровяные тельца) для изучения механизма действия гормонов на клетки в той самой работе, за которую он был удостоен Нобелевской премии в 1971 году. Сазерленд показал, что гормон присоединяется к рецептору на поверхности клетки, активируя фермент аденилатциклазу при образовании молекулы циклической АМФ, действующей внутри клетки. Еще в 1960 году Сазерленд предположил, что этот механизм лежит в основе действия многих гормонов. Однако коллеги не поддержали его гипотезу о том, что всего одно химическое соединение (циклический АМФ) может отвечать за многочисленные эффекты, вызываемые, как известно, различными гормонами. Сегодня мы признаем, что циклический АМФ является одним из «вторичных посредников», помогающих гормонам достичь своей цели. Моя же цель заключалась в использовании адреналина на стеклянных бусинах для захвата адренергического рецептора из крови и, возможно, связанной с ним аденилатциклазы.

Для этого мне было нужно большое количество индюшачьей крови, и я позвонил ветеринару, с которым работал во время своей злополучной хирургической операции над индюшкой. Он организовал мне посещение индюшачьей фермы примерно в часе езды от медицинского факультета. Хорошо помня прошлый опыт, я уговорил Джека Диксона поехать со мной и выкачать кровь из индюшек прежде, чем они что-нибудь сделают с нами. Мы приехали, облаченные в белые халаты, в защитных очках, и выглядели весьма внушительно. «Это вы что ли те ребята, которые приехали за кровью индюшек?» – спросил фермер.

Он схватил индюшку, перевернул вверх тормашками и уверенно держал ее, пока я быстро отобрал 50 кубиков крови из вены крыла. Первый эксперимент с кровью прошел успешно: иммобилизованный адреналин действительно извлекал рецептор из крови, чтобы потом его активировать. Но вскоре стало ясно, что самое трудное – выделить чистые рецепторы. В тот момент я и не догадывался, что мне придется брать кровь из индюшек в течение многих лет.

После всего трех лет в аспирантуре я решил, что достиг достаточно многого, и собрался писать диссертацию, а также завершить образование. Как правило, после написания диссертации, работа над которой занимает в среднем пять-шесть лет, претенденту на степень доктора (PHD) необходимо иметь одну или две посланные в печать или опубликованные работы. Но я-то к этому времени уже опубликовал 12 статей, причем половину из них в PNAS и в других серьезных журналах, в том числе и в Science.

Мы с Барбарой только что переехали в двухкомнатный таунхаус, поближе к университетскому городку. Я не хотел ни на что отвлекаться, поэтому перешел из нашей спальни во вторую комнату, которую переоборудовал в рабочий кабинет. После Вьетнама мне нравилось быть свободным днем и плавать, ходить под парусом, заниматься серфингом, а работать в вечернее время, причем пик моей работоспособности часто приходился на период между полуночью и тремя часами утра.

Возможно, я без труда мог бы взять свои опубликованные работы и соорудить из них «псевдодиссертацию», но я хотел сделать нечто большее и взглянуть на результаты своих исследований в перспективе, подробнее остановиться на некоторых теоретических вопросах, способных привести к новым открытиям. Меня особенно занимал вопрос, насколько полученные данные расходились с общепризнанными моделями воздействия лекарственных препаратов и гормонов на рецепторы. Согласно существовавшим тогда теориям, лекарственные препараты и гормоны в основном достигали близкой концентрации одновременно во всех клетках и тканях, а ответная реакция была прямо пропорциональна количеству рецепторов, на которые воздействовали лекарства или гормоны.

Другими словами, если половина рецепторов мышцы содержит определенный гормон, то она будет реагировать в половину своего максимального уровня. Мои же результаты свидетельствовали, что реакции ни в коем случае не будут прямо пропорциональны проценту рецепторов в тканях. Я хотел доказать, что при ничтожном времени реакции сердечной мышцы гормон никоим образом не может достичь каждой клетки сердца. Чтобы сердечная мышца действовала согласованно и сердце билось как единое целое, гормональный сигнал должен проходить лишь через несколько клеток и распространяться на всю мышцу.

Поскольку это противоречило распространенному мнению, было особенно интересно и важно представить весомые аргументы и убедить моих оппонентов. Чтобы подкрепить мои предположения, нужно было понять, с какой скоростью происходит диффузия молекул и как они перемещаются в жидкостях и твердых телах, а также разобраться в тайнах пограничных слоев, где у самой стенки сосуда даже в тщательно перемешанной среде находится неактивный слой жидкости. Другими словами, мне пришлось проникнуть в незнакомую область науки, тем более сложной, что у меня не было соответствующей математической подготовки. Но в конце концов я своего добился.