Андре Львов

С воспитательной целью отец брал сына на обходы в больницу, а также посещал вместе с ним другие медицинские учреждения. Во время одного из таких визитов Л. встретился с другом отца Ильей Мечниковым, который показал ему брюшнотифозную палочку под микроскопом. Л. вспоминает также первую мировую войну, начавшуюся, когда ему было 12 лет. Боевые действия приблизились к их дому на расстояние каких-нибудь 20 миль. «Зенитные пулеметы находились рядом, осколки [шрапнель] свистели и ударяли по крыше, – вспоминал он. – Я с любопытством слушал эту странную музыку, совершенно не осознавая опасности... Я был еще недостаточно взрослым, чтобы постичь всю глубину военной трагедии».

Хотя Л. мечтал изучать биологию и стать исследователем, отец посоветовал ему заняться медициной, чтобы всегда иметь возможность заработать себе на жизнь. В 17 лет Л. поступил в Парижский университет (Сорбонну) на научный факультет для изучения медицины и биологии; три следующих летних сезона он провел в Роскоффе (Бретань), в лаборатории морской биологии. В 1921 г. он стал ассистентом Пастеровского института в Париже, где работал под руководством известных микробиологов Эдуарда Шаттона и Феликса Меснила. В том же году Л. получил стипендию, позволившую ему работать в институте неполный день и сконцентрироваться на завершении медицинского образования. Его докторская диссертация основывалась на исследованиях, проведенных в лаборатории морской биологии, и была посвящена изучению глазного пигмента у копепод – мелких паразитических рачков, обитающих в пресной и соленой воде.

В 20-е гг. Л. исследовал ресничных – одноклеточных животных, покрытых волосоподобными структурами, так называемыми ресничками. Он изучал особенности их питания и морфологию (формирование органов и тканей). В Пастеровском институте он познакомился с работавшей там же микробиологом Маргерит Бурдалё, на которой женился в 1925 г. и с которой в течение многих лет проводил совместные исследования. Двумя годами позже Л. получил медицинскую степень в Парижском университете, в 1929 г. был назначен заведующим лабораторией Пастеровского института, а в 1932 г. получил в Парижском университете степень доктора философии. Следующий год, благодаря субсидии Рокфеллеровского фонда, он провел вместе с Отто Мейергофом в Институте медицинских исследований кайзера Вильгельма в Гейдельберге.

Примерно двадцатью годами ранее, в 1911 г., польский химик Казимеж Функ предложил термин «витамины» для описания неизвестных веществ, необходимых для жизни человека и животных. Однако к началу 30-х гг. лишь некоторые из этих веществ были выделены и изучены. В Гейдельберге Л. изучал гематин – фактор роста у жгутиковых, еще одного типа простейших. В результате этого исследования факторы роста были впервые определены как «специфические вещества, которые организм не может синтезировать и которые нужны для роста и размножения». Далее Л. занялся биохимией тиамина (витамина В1) у некоторых простейших и физиологией никотинамида (витамин РР, входящий в В-комплекс). Он доказал, что никотинамид содержится в молозиве – жидком секрете, вырабатываемом в небольших количествах женскими молочными железами в последние месяцы беременности и в первые дни после родов до появления грудного молока.

Получив еще одну субсидию Рокфеллеровского фонда в 1936 г., Л. продолжил работу над факторами роста в Институте Молтено в Кембридже (Англия). В то время было известно, что гематин, называемый фактором роста X, необходим для роста бактерий Haemophilus influenzae. Л. выделил фактор роста Х и показал, что он ограничивает рост этих микроорганизмов.

По возвращении в Париж в 1938 г. Л. был назначен заведующим отделом физиологии микробов Пастеровского института. Там он проработал в течение всей второй мировой войны. После войны, в 1946 г., Л. участвовал в конференции по номенклатуре микроорганизмов в Колд-Спринг-Хаборе и помог создать систему классификации, основанную на источниках энергии и процессах синтеза. В 40-х гг. им были написаны также две книги: «Проблемы морфогенеза ресничных» («Problems of Morphogenesis in Ciliates») и «Биохимия и физиология простейших» («Biochemistry and Physiology of Protozoa»).

В более ранних исследованиях 30-х гг. Л. описал характерные особенности прежде неверно классифицированного рода бактерий и дал ему новое название Моraxella. Один из видов этого рода был впоследствии назван в его честь – Moraxella lwoffi. В конце 40-х годов Л. переключается на изучение генетики бактерий и вирусов. Начало генетической науки было положено в 1866 г. Грегором Менделем, опубликовавшим свои труды о законах наследственности и впервые выдвинувшим идею, что физические черты организма определяются «элементами», позже названными генами. В начале XX в. было обнаружено, что гены находятся в хромосомах – нитях генетического материала, содержащихся в клеточных ядрах. Однако лишь в 40-е гг. было установлено, что гены состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

К тому времени первое поколение вирусологов могло также описать жизненный цикл бактериофагов. Эти вирусные частицы заражают бактериальные клетки и после латентной (скрытой) фазы могут начать размножаться в них, вызывая лизис, иначе говоря их гибель. Бактерии, пораженные частицами фага, называются лизогенными, а процесс разрушения (лизиса) клетки – лизогенией.

При поддержке двух сотрудников Пастеровского института, Франсуа Жакоба и Жака Моно, Л. начал изучение лизогенных бактерий и процесса лизогении и в 1950 г. сделал выдающееся открытие. Поместив лизогенную бактерию в питательную среду, он проследил за ее делением в течение 19 поколений, а затем показал, что дочерние клетки также обладали лизогенностью, т.е. что этот фактор наследуется. Он обнаружил также, что частицы лизогенного бактериофага и неинфекционного, или временного, фага различаются между собой. Для описания неинфекционного фага он изобрел термин «профаг». В ходе дальнейших исследований Л. и его коллеги установили, что под воздействием ультрафиолетового излучения неинфекционный профаг может начать делиться, вызывая процесс распада клеток. Фаговые частицы, так же как и большинство других вирусных частиц, состоят из внутренней ДНК-содержащей части и наружной белковой оболочки. В 1952 г. Алфред Херши доказал, что размножение бактериофагов происходит посредством репликации их внутренней ДНК. Пытаясь понять организацию и регуляцию генов бактериофагов, Л., Моно и Жакоб обнаружили, что при заражении бактериальной клетки частица профага прикрепляется к хромосоме клетки, где обычно помещаются гены, и, по словам Л., «ведет себя как бактериальный ген». Фаговая ДНК имеет два вида генов – структурные и регуляторные. Структурные гены передают генетический код от одного поколения к другому. В стадии профага активность структурного гена подавляется регуляторным, в результате чего фаговая частица не может размножаться. Л. установил также, что ультрафиолетовое излучение и другие стимуляторы нейтрализуют действие гена-регулятора, вызывая размножение фага и лизис, или разрушение бактериальной клетки.

Результаты этого исследования позволили Л. высказать гипотезы о природе рака и полиомиелита. Он и его коллеги из Пастеровского института были убеждены в вирусной этиологии рака. Согласно их мнению, вирусы могут так же располагаться в клетках человеческого организма, как частицы бактериофага в бактериальных клетках. Л. правильно констатировал, что канцерогенные свойства вируса определяются белковой оболочкой, а канцерогенное действие вируса может быть спровоцировано влиянием разнообразных факторов – так же как стадия профага может стать лизогенной под действием ультрафиолетового излучения. Изучая полиомиелит в 50-е гг., Л. показал, что, несмотря на наличие чувствительных вакцинных штаммов, некоторые штаммы полиовирусов остаются относительно нечувствительными к колебаниям температуры.

Приглашенный в 1954 г. в Нью-Йорк для чтения престижной Гарвеевской лекции, Л. остановился на проблемах «регуляции и взаимодействия метаболических и вирусных болезней бактерий». Тремя годами позже он опубликовал статью «Концепция вирусов» («The Concept of Viruses») и принял участие в конференции Общества общей микробиологии в Лондоне, в задачи которой входило найти различия между вирусами и мелкими бактериями. В 1959 г. Л. стал профессором микробиологии Парижского университета.

В 1965 г. совместно с Жакобом и Моно Л. был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине «за открытия, связанные с генетической регуляцией синтеза ферментов и вирусов». «Активность, координация, изменчивость – вот наиболее удивительные свойства живого вещества, – заявил Свен Гард из Каролинского института в привет ственной речи. – Концентрируя внимание в большей степени на динамической активности и механизмах, чем на структуре, вы заложили основы молекулярной биологии как науки в истинном смысле этого слова».

Через три года после получения Нобелевской премии Л. ушел из Пастеровского института и стал директором Исследовательского института рака в Вийжюифе, неподалеку от Парижа. Член Французской академии наук, он в 1970 г. являлся президентом Французского движения планирования семьи. Л. – иностранный член американской Национальной академии наук, Лондонского королевского общества, Академии медицинских наук СССР. Знаки отличия, которыми его наградила родная Франция, включают Большой крест и орден Почетного легиона. Он удостоен медали Левенгука Королевской нидерландской академии наук и искусств (1960), медали Кейлина Лондонского биохимического общества (1964), а также почетных степеней ряда университетов, включая Гарвардский и Оксфордский.