Фрэнк Макфарлейн Бёрнет: коллекционер жуков, который переосмыслил иммунную систему

Прежде чем объяснить, как организм отличает себя от всего остального, Фрэнк Макфарлейн Бёрнет (Frank Macfarlane Burnet) провел свое детство в сельской местности штата Виктория, коллекционируя жуков — это была навязчивая привычка классифицировать мир, которая никогда его не покидала. Он перенес ту же инстинктивную тягу к классификации в свою лабораторную карьеру, которая дважды перевернула иммунологию: сначала предсказав, что организм можно обучить до рождения принимать чужеродные ткани как свои собственные, а позже правильно объяснив, как на самом деле вырабатываются антитела. За первое открытие он получил Нобелевскую премию. А о том, что он говорил в последующие десятилетия, вспоминают с гораздо большим беспокойством.

От Траралгона до Института Листера

Бёрнет родился 3 сентября 1899 года в Траралгоне (Traralgon), штат Виктория, в семье банковского менеджера шотландского происхождения и его жены Хадассы (Hadassah). После колледжа Джилонг (Geelong College) он изучал медицину в Мельбурнском университете, получив степени бакалавра медицины и хирургии в 1922 году и доктора медицины в следующем году, прежде чем начать исследовательскую работу в Институте Уолтера и Элизы Холл (Walter and Eliza Hall Institute) по изучению агглютинационных реакций при брюшном тифе. В середине 1920-х годов стипендия Бейта привела его в лондонский Институт Листера (Lister Institute), где под руководством Дж. С. Г. Ледингема (J. C. G. Ledingham) он изучал бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии — и в 1928 году получил степень доктора философии в Лондонском университете. В том же году он вернулся в Институт Холла в качестве заместителя директора, а в 1944 году стал его директором — пост, который он занимал два десятилетия и который использовал, чтобы превратить институт в мировой центр вирусологии и иммунологии.

Карьера, построенная на вирусах

Задолго до того, как его иммунологические теории принесли ему славу, Бёрнет был вирусологом с настоящим авторитетом. В 1935 году он выделил штамм вируса гриппа А в Австралии, а в течение следующего десятилетия разработал методы — включая метод культивирования на куриных эмбрионах, разработанный вместе с Фрэнком Бевериджем (Frank Beveridge) в 1946 году, — которые стали стандартными инструментами для выращивания и изучения вирусов в лаборатории. В 1929 году вместе с коллегой Марго Макки (Margot McKie) он провел ранние работы по лизогении бактерий, а в 1947 году вместе с Джозефом Стоуном (Joseph Stone) идентифицировал фермент, разрушающий рецепторы в холерном вибрионе (Vibrio cholerae). Он также выявил возбудителей Ку-лихорадки и пситтакоза. Это не было академическим побочным занятием: это была экспериментальная база, которая сделала его более поздние, чисто теоретические прорывы в иммунологии убедительными для коллег.

Теория, принесшая Нобелевскую премию

Определяющая научная идея Бёрнета возникла как предсказание, которое он сам не мог доказать. Он предположил, что если генетически чужеродные клетки ввести в эмбрион на достаточно ранней стадии развития, развивающаяся иммунная система научится воспринимать их как «свои» и никогда не вызовет против них антительную реакцию — это концепция приобретенной иммунологической толерантности. У Бёрнета не было возможности проверить это экспериментально самостоятельно; именно британский биолог Питер Медавар (Peter Medawar) и его команда продемонстрировали это напрямую. Работа имела огромные последствия для трансплантации органов, так как предполагала, что реакция отторжения чужеродных тканей иммунной системой не является фиксированной, а в принципе может быть изменена. За это совместное озарение Бёрнет и Медавар были совместно удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 1960 года.

Клональная селекция: более масштабная идея

Пожалуй, еще более важной, чем работа, удостоенная премии, стала теория, которую Бёрнет развил позже. Основываясь на идее, впервые высказанной датским иммунологом Нильсом Ерне (Niels Jerne), Бёрнет опубликовал свою клонально-селекционную теорию в 1957 году в Австралийском научном журнале (Australian Journal of Science). Он предположил, что организм содержит огромное, заранее существующее разнообразие иммунных клеток, каждая из которых подготовлена к распознаванию определенного чужеродного захватчика, и что воздействие патогена просто выбирает и размножает соответствующие клетки, а не учит организм создавать новый ответ с нуля. Теория правильно предсказала явления, включая аутоиммунные заболевания и процесс, посредством которого гены антител мутируют, чтобы повысить свою точность — и это остается общепринятой базой понимания адаптивного иммунитета сегодня, что, возможно, является более значительным и долговечным вкладом в биологию, чем сама работа по толерантности, отмеченная Нобелевской премией.

Награды и переход к спорным вопросам

Бёрнет был посвящен в рыцари в 1951 году, стал кавалером ордена «За заслуги» (Order of Merit) в 1958 году и был назван первым «Австралийцем года» в 1960 году. Список его наград огромен: Королевская медаль (Royal Medal), медаль Копли (Copley Medal) и десять почетных докторских степеней университетов, включая Кембридж, Гарвард и Оксфорд. Но его поздняя общественная жизнь стала конфликтной. В статье 1966 года в журнале Lancet под названием «Люди или молекулы?» (Men or Molecules?) он отверг развивающуюся область молекулярной биологии, утверждая, что она не внесла и не внесет ничего полезного в медицину — предсказание, которое плохо состарилось, поскольку молекулярная биология трансформировала эту область. Еще более разрушительной была его книга 1978 года «Выносливость жизни» (Endurance of Life), в которой он выступал за эвтаназию пожилых пациентов, смертную казнь для жестоких преступников, прерывание беременности при высокой вероятности инвалидности и детоубийство тяжелобольных новорожденных; реакция была настолько острой, что некоторые критики сравнивали эти позиции с политикой нацистской эпохи, и сообщалось, что Бёрнет отправился в лекционное турне вместо того, чтобы встретиться с критикой при выпуске книги. Он также менял позиции по вопросу ядерной энергетики, сначала выступая против, а затем поддерживая ее, и перешел от поддержки Либеральной партии Австралии к поддержке лейбориста Гофа Уитлэма (Gough Whitlam) в 1972 году, только чтобы позже критиковать правительство Уитлэма.

Почему Фрэнка называют гением

Самым убедительным доказательством того, что Бёрнета называют гением, является интеллектуальная, а не экспериментальная составляющая: его центральное озарение, клональная селекция, была теоретической моделью, построенной почти полностью на логических выводах о том, что подразумевает поведение иммунной системы, а не на одном решающем эксперименте. Она правильно предсказала особенности иммунитета (аутоиммунные заболевания, диверсификация антител), на подтверждение которых другим ученым потребовались годы. Это близко к чистейшей форме научной гениальности в биологии, ближе к прогностическому теоретизированию физика, чем к типичной инкрементальной лабораторной работе биолога. Коллеги, включая иммунолога Питера Доэрти (Peter Doherty), описали его статус как «экспериментатора, теоретика и лидера» как незыблемый, несмотря на его поздние промахи. Честный контраргумент существенен: для экспериментального доказательства собственной гипотезы Бёрнета потребовался другой человек, Медавар, а его суждения на позднем этапе карьеры по вопросам вне вирусологии и иммунологии были явно слабыми — его уверенное отрицание молекулярной биологии и его близкие к евгенике социальные предписания в «Выносливости жизни» показывают, что теоретический блеск в одной узкой области не распространялся на здравый смысл в более широком контексте — различие, с которым пришлось считаться как его поклонникам, так и критикам.

Наследие

Клонально-селекционная теория Бёрнета остается рабочей основой современной иммунологии, а его имя носят Институт медицинских исследований Бёрнета (Burnet Institute) в Мельбурне, памятные австралийские почтовые марки, выпущенные в 1975 и 1995 годах, и статуя, воздвигнутая в его родном Траралгоне к столетию со дня рождения в 1999 году — наследие, которое, по словам его собственных биографов, в большей степени связано с лабораторией, чем с полемикой последних лет его жизни.