В 1925 году журнал The Lancet, один из самых престижных медицинских журналов в мире, опубликовал результаты исследований, которые были настолько значимы, что редакторы предложили редкое предисловие: «Две публикации, которые следуют далее, знаменуют событие в истории медицины. Они содержат подробное описание длительного и интенсивного исследования происхождения злокачественных новообразований и могут предложить решение центральной проблемы рака».
В день публикации исследований слухи начали распространяться за пределы научного сообщества. «Толпа собралась на улице возле офиса The Lancet, — писал Питер Вишер для Popular Science. — Сначала это была такая неописуемая толпа, как бывает сотни раз в день без особой причины в Нью-Йорке, Чикаго или Сан-Франциско. Но эта толпа росла минута за минутой, пока не выплеснулась на Стрэнд и не нарушила обычное движение по улице».
Толпа, по словам Вишера, «была тихой и терпеливой, пульсирующей глубоким волнением». По Лондону распространился слух, что под микроскопом впервые был обнаружен «микроб рака».
К 1920-м годам открытие новых микробов стало почти рутиной. В течение почти полувека, в так называемый золотой век бактериологии, учёные занимались идентификацией микробов, ответственных за многие из самых смертоносных заболеваний человечества. Холера, туберкулёз, столбняк, пневмония — все они были связаны с конкретными «микробами».
Открытие нового микроба, даже для такого страшного и малоизученного заболевания, как рак, могло бы стать просто очередным заголовком. Однако то, что выделяло это объявление, — это неожиданные исследователи, стоящие за открытием: уважаемый лондонский шляпник и бывший клерк железнодорожной станции, оба — аутсайдеры официального медицинского истеблишмента.
Шляпник и клерк, которые изменили исследования рака
Джозеф Эдвин Барнард, шляпник, вёл жизнь, которую можно было бы описать как жизнь Джекила и Хайда, хотя и без элементов готического ужаса из культового произведения Роберта Льюиса Стивенсона XIX века. Днём Барнард делал шляпы в известной лондонской шляпной мастерской J. Barnard & Sons, основанной его отцом. Ночью он спешил в свою частную лабораторию, стремясь разоблачить всё более мелкие микробы. Барнард экспериментировал с новыми методами микроскопии, включая ультрафиолетовый свет и фотопластинки, разрабатывая специальные линзы и оборудование, чтобы видеть за пределами возможностей обычной оптики.
Путь Уильяма Эварта Гая, бывшего железнодорожного клерка, к медицине был столь же необычным и гораздо более загадочным — нечто, что могло бы озадачить даже грозного детектива XIX века Шерлока Холмса Артура Конана Дойла. Родившийся в 1889 году как Уильям Эварт Буллок, железнодорожный клерк сменил фамилию на Гай в 1919 году. Причины остаются туманными.
Одна теория предполагает, что Гай хотел избежать путаницы с Уильямом Буллоком, выдающимся бактериологом в Лондонской больнице и почётным профессором Лондонского университета. Другая теория предполагает, что в знак поддержки он взял фамилию своей жены, Эльзы Гай, увлекательной суфражистки, которая вернула себе девичью фамилию после кампании за право женщин голосовать. Принятие фамилии жены также помогло устранить путаницу с именем, которая преследовала Гая.
Однако Popular Science сообщила об ещё более загадочной истории, стоящей за сменой имени — о том, что больной благотворитель по имени Уильям Эварт Гай (который, как ни странно, имел те же имя и отчество, что и одержимый микроскопом Гай) профинансировал медицинское образование Гая и его ранние исследования рака, и что Гай сменил имя в знак благодарности. Ещё одна теория предполагает, что благотворителем был не знакомый, а свёкор Гая. Какова бы ни была правда, смена имени только усилила его загадочную репутацию в медицинском сообществе.
Как маловероятное сотрудничество продвинуло исследования рака
Когда Гай и Барнард впервые встретились в Лондоне, их партнёрство объединило два взаимодополняющих набора навыков, крайне необходимых в то время для продвижения исследований рака: мастерство Гая в экспериментальной биологии и теории микробов, которое он приобрёл благодаря долгим часам в лаборатории, и исключительное мастерство Барнарда в работе с микроскопами и методами визуализации. Вместе необычный дуэт намеревался разгадать тайну рака.
Их сотрудничество опиралось на десятилетия прогресса, начавшиеся в 1870-х годах, когда Роберт Кох, доктор из Восточной Пруссии, разработал новаторские методы для наблюдения за «микробами» под своим микроскопом. Новаторские вклады Коха, включая использование красителей для улучшения контрастности образцов и микрофотографию для захвата микробных изображений, привели к открытию сибирской язвы и других патогенов. В то же время французский химик Луи Пастер разрабатывал вакцины на основе этих открытий.
К 1920-м годам наука и медицина основывались на довольно простой предпосылке: найди микроб — и лекарство последует. Именно поэтому редакторы The Lancet объявили об открытии Гая и Барнарда как о «событии в истории медицины». Статья Барнарда в The Lancet включала фотографии того, что они запечатлели под его микроскопом. «Некоторые клетки, по-видимому, имеют утолщённую стенку, — писал Барнард, — в то время как другие тонкие и слабо видимые». Барнард полагал, что разница в толщине обусловлена репликацией вируса внутри клеточных стенок.
Подтвердив наличие вируса рака, учёные надеялись, что вакцина от рака скоро появится на горизонте. Как сообщил Вишер для Popular Science в октябре 1925 года, «Гай и его коллеги из Британского совета медицинских исследований сейчас заняты экспериментами по разработке вакцины от рака, которая сделает невозможным закрепление микроба в организме».
Хотя медицинское сообщество считало Барнарда любителем, его вклад в свободное от основной работы время был экстраординарен. Комбинируя ультрафиолетовый свет с изготовленными на заказ прецизионными линзами, он создал инструменты, чувствительные настолько, что мог запечатлеть отдельные микроорганизмы. Для этого требовался специальный ультрафиолетовый свет с очень короткими длинами волн, измеряемыми в миллиардных долях метра — чем меньше длина волны, тем меньше объект, который можно увидеть. Микроскоп Барнарда был первым, кто достиг такого мелкозернистого разрешения.
Между тем кропотливые исследования Гая привели его к предложению двухфакторной теории рака, которую он описал в The Lancet в 1925 году. «Один только вирус неэффективен, — писал Гай. — Второй специфический фактор, полученный из экстрактов опухолей, разрушает клеточную защиту и позволяет вирусу инфицировать».
Его теория предполагала, что рак возникает не только из-за микроба, как туберкулёз. И не только из-за повреждённых клеток или внешних раздражителей (что мы сегодня называем канцерогенами). Вместо этого рак, по его предположению, возникал из-за взаимодействия клеток, повреждённых внешними факторами, и вируса. Эксперименты Гая показали, что он не мог вызвать опухоль, используя только жидкость, содержащую вирус, или только экстракт опухолевой ткани. Но когда он объединил эти два фактора, опухоли надёжно формировались у цыплят.
Когда Уильям Эварт Гай прививал молодых цыплят и вирусом рака, и экстрактом из опухоли, у цыплёнка надёжно развивались раковые опухоли.
Как современные исследования рака опираются на работу Гая и Барнарда
Двухфакторная теория Гая была не совсем верна, но она указала исследователям рака правильное направление. Спустя столетие мы всё ещё не имеем «решения центральной проблемы рака». Тем не менее можно с уверенностью сказать, что предисловие The Lancet не было гиперболическим. Как предположили редакторы, открытие окажется одним из самых глубоких событий в истории медицины, заложив основу для современных исследований рака на молекулярном уровне.
Сегодня мы знаем, что рак — это не одно заболевание, вызванное конкретным микробом в сочетании с повреждёнными клетками или внешними раздражителями, а скорее сложная группа заболеваний, обусловленная генетическими мутациями, факторами окружающей среды и, в некоторых случаях, вирусами, такими как ВПЧ (вирус папилломы человека) или ВЭБ (вирус Эпштейна-Барр). Вместо того чтобы охотиться за одним микробом, современные исследователи рака направляют свои мощные линзы на внутренние механизмы клеток. Сегодня такие инструменты, как электронные микроскопы и методы сверхразрешения, используются для изучения внутренних клеточных структур и молекулярных путей, которые контролируют рост и смерть клеток.
Хотя оптимизм 1925 года был смягчён веком сложных открытий без простого решения, был достигнут огромный прогресс в профилактике рака, раннем выявлении и лечении. Несмотря на то что рак остаётся ведущей причиной смертности, появились протоколы лечения, продлевающие жизнь, которые меняют результаты лечения пациентов и дают реальную надежду на будущее. В конце концов, открытие Гая и Барнарда было не только о том, чтобы впервые увидеть микроб рака, но и о том, чего может достичь наука, когда она остаётся доступной для аутсайдеров и бунтарей, обладающих страстью и решимостью изменить ситуацию.