Джозеф Голл, основоположник современной клеточной биологии, в 2025 году посмертно получил премию «Золотой гусь» за вклад в развитие фундаментальных исследований. Источник изображения: семья Джозефа Галла

Технологическая премия «Золотой гусь» состоялась 16 сентября. Премия, учреждённая Американской ассоциацией содействия развитию науки, присуждается за исследования, финансируемые из федерального бюджета, которые на первый взгляд могут показаться странными или глупыми, но принесли ощутимую пользу обществу.

«Истории [лауреатов премии «Золотой гусь»] — отличный пример того, как окупается федеральное финансирование фундаментальных исследований», — сказала Барбара Снайдер, президент Ассоциации американских университетов, которая стала соучредителем премии «Золотой гусь», во время приветственного слова на церемонии.

Одним из лауреатов этого года стал покойный Джозеф Галл, которого многие знают как «отца современной клеточной биологии». Галл внёс значительный вклад в науку, в том числе в разработку метода гибридизации in situ, который сейчас широко используется для выявления генетических аномалий при различных заболеваниях, от синдрома Дауна до рака.

Галл никогда не изучал клеточную или молекулярную биологию, но его увлечение натурализмом позволило ему исследовать различные биологические явления на примере широкого спектра организмов, таких как лягушки и ряска. Когда Галл скончался в сентябре прошлого года, он оставил после себя богатое научное наследие, воплощённое как в его опубликованных работах, так и в многочисленных учениках.

«Его любовь к работе была вдохновлена природой, и он так хорошо её знал, потому что очень любил читать», — сказала Зехра Низами, клеточный биолог из PartitionBio, биотехнологической компании, которая разрабатывает новые системы доставки лекарств. Низами работала с Голлом более десяти лет, сначала в качестве аспирантки, а затем в качестве постдокторанта.

Юный Джозеф Галл, подающий надежды клеточный биолог, превратил свою спальню в лабораторию для изучения дикой природы вокруг него. Источник: Семья Джозефа Галла

Движимый страстью к изучению природы, юный Галл собирал растения, насекомых и лягушек, обитавших вокруг фермерского дома его семьи в Северной Вирджинии. В 14 лет Галл получил от отца свой первый микроскоп. Затем с помощью родителей и старшего брата Галл превратил свою спальню в лабораторию, где он совершенствовал свои микроскопические навыки. Не имея официального наставника, Галл изучал внутреннюю жизнь растительных и животных клеток по учебникам, с помощью природы и своего микроскопа.

Будучи аспирантом Йельского университета в начале 1950-х годов, Галл заинтересовался хромосомными структурами. Он хотел визуализировать гигантские хромосомы, называемые хромосомами ламповой кисти из-за их формы, которые находятся в яйцеклетках многих животных, таких как лягушки и жуки. В то время в Йельском университете не было подходящего микроскопа для надлежащей подготовки и анализа этих образцов, поэтому Галл с помощью своего дяди соорудил свой собственный. Галл сосредоточился на хромосомах типа «ламповые щётки» для своего дипломного проекта, а затем продолжил изучать эти структуры в качестве преподавателя зоологии в Университете Миннесоты.

Через десять лет после получения докторской степени Галл вернулся в Йельский университет в качестве профессора. Он погрузился в изучение методов молекулярной биологии и обучал женщин-учёных ещё до того, как это стало общепринятой практикой.

«Кто-то заметил, что в лаборатории Джо много студенток, и назвал нас „девушками Галла“», — сказала Сьюзан Герби, биохимик из Университета Брауна и бывшая аспирантка Галла, в записанном видео.

Низами, которая пришла в лабораторию Галла в 2000-х годах, не сталкивалась с этим напрямую. Однако на праздновании 10-летия лаборатории Галла, на котором присутствовали многие выпускники, Низами познакомилась с некоторыми женщинами, которые были подопечными Галла и сталкивались с трудностями в научной карьере из-за своего пола. Одной из них была Герби. «Они были поражены тем, что Джо не относился к ним иначе», — сказала Низами. «Джо всегда говорил, что это заслуга его мамы, которая привила ему любовь к природе. Он думал, что именно поэтому он так хорошо к ней относится, но я думаю, что он просто был очень хорошим человеком».

Джозеф Галл был клеточным биологом на протяжении примерно 70 лет. Его уважали коллеги и любили ученики. Источник: Семья Джозефа Галла

В 1969 году Галл и его ученица, ныне покойная генетик Мэри-Лу Пардью, совместно разработали метод гибридизации in situ при изучении клеток лягушки.1 Этот метод позволяет учёным обнаруживать определённые нуклеотидные последовательности в клетках с помощью радиоактивных (а теперь и флуоресцентных) зондов. Сегодня и учёные, и врачи регулярно используют гибридизацию in situ для визуализации ДНК или РНК в клетках.

«Это близко и дорого моему сердцу», — сказала Герби, у которой в 2006 году диагностировали рак молочной железы. С помощью гибридизации in situ учёные смогли обнаружить дополнительные копии HER2, гена, вызывающего рак. Когда-то этот диагноз был смертельным, но теперь его можно вылечить с помощью иммунотерапии. Однако, по словам Герби, Галл не мог предвидеть эти медицинские достижения. Низами согласился: «Джо разработал [гибридизацию in situ] из чистого любопытства».

В середине 1970-х годов биохимик Элизабет Блэкберн, ныне работающая в Калифорнийском университете в Сан-Франциско, присоединилась к лаборатории Галла в качестве постдокторанта. Галл посоветовал Блэкберн использовать ряску в качестве модельного организма для исследования теломер — участков с повторяющимися последовательностями на концах линейных хромосом, которые часто сравнивают с защитными пластиковыми колпачками, предотвращающими изнашивание шнурков.

Опираясь на результаты своей работы в лаборатории Галла, Блэкбёрн открыла теломеразу — фермент, который восстанавливает теломеры, чтобы клетки не теряли ценную генетическую информацию.2 Открытие Блэкбёрн теломер и теломеразы в конечном счёте принесло ей Нобелевскую премию в 2009 году, которую она разделила со своей тогдашней студенткой Кэрол Грейдер, ныне молекулярным биологом из Калифорнийского университета в Санта-Крузе. Сегодня учёные продолжают активно изучать роль теломер и теломеразы, особенно в контексте старения и рака.

«Джо получал огромное удовольствие от своей работы, но он никогда не злоупотреблял доверием, которое оказывала ему общественность, — сказал Низами. — Его исследования финансировались правительством — народом, — и он очень хотел внести свой вклад в развитие общества и был твёрдо намерен отплатить добром за добро».

Ссылки:

1. Пардью М. Л., Галл Дж. Г. Молекулярная гибридизация радиоактивной ДНК с ДНК цитологических препаратов. Труды Национальной академии наук США. 1969;64(2):600-604.
2. Грейдер К. У., Блэкберн Э. Х. Идентификация специфической активности теломерной терминальной трансферазы в экстрактах Tetrahymena. Cell. 1985;43(2 Pt 1):405-413.