На обложке
изображена Каролин Рут Бертоцци (1966 г.), американский химик, нобелевский
лауреат (2022), именной профессор Стэнфордского университета. В возрасте
33 лет получила стипендию Мак-Артура. В 2010 году стала первой женщиной,
получившей престижную награду Lemelson-MIT Prize.
Родилась в семье
физика-ядерщика Уильяма Бертоцци. Мать, филолог Норма Глория Бертоцци
(урождённая Беррингер), до рождения детей также работала в отделении
физики Массачусетского технологического института. Каролин выросла в Лексингтоне
(штат Массачусетс), она средняя из трёх дочерей.
Когда Каролин
поступила в Гарвард, то поначалу подумывала о том, чтобы заниматься
музыкой. Родители не одобряли этот выбор, и Каролин выбрала медицину
(тогда химия ей совершенно не нравилась).
Однако на втором
курсе Бертоцци сменила специальность, внезапно увлекшись органической химией.
Позже она вспоминала, что у этой научной области была мрачная репутация —
студенты изнывали от объема информации и сложности задач, но ей нравился
предмет.
Окончила с отличием
Гарвардский университет (бакалавр химии, 1988), где под руководством профессора
Джо Грабовски работала над созданием фотоакустического калориметра. В 1993 году
в Беркли получила степень доктора философии (PhD), работая над химическим
синтезом аналогов олигосахаридов, а в рамках постдокторантуры по
иммунологии в Калифорнийском университете изучала воздействие
эндотелиальных олигосахаридов на облегчение адгезии клеток в очагах
воспаления.
Тогда
только-только появились лекарства от гриппа, основанные на действии ингибиторов
нейраминидазы, то есть молекул, которые подавляют активность фермента,
входящего в состав оболочки вирусов. Синтез таких молекул казался
захватывающей и перспективной областью науки. Но на третьем курсе научный
руководитель Бертоцци сначала заболел, а потом решил стать практикующим
врачом. Его исследовательская группа осталась «без присмотра». Вместо того
чтобы искать нового руководителя, Каролин и еще пара ее коллег два года
сами проводили исследования, писали статьи и в конце концов защитили
диссертации. «Сейчас такое не допустили бы из-за правил и соображений
безопасности, но тогда у нас было что-то вроде Дикого Запада! —
вспоминает Бертоцци. — Я была рада, что мой проект наконец-то
заработал, и не хотела начинать все сначала в новой лаборатории».
В 1996 году
Каролин возвратилась в университет Беркли, поступив в штат его
химического факультета. С 2015 года Каролин Бертоцци трудится в Стэнфорде.
Нобелевская премия
по химии в 2022 году присуждена за клик-химию. Лауреаты Барри Шарплесс и Мортен
Мелдал заложили основу функциональной формы клик-химии. А Каролин Бертоцци
придумала, как с ее помощью запускать химические процессы в живых
клетках, не боясь их повредить. «Клик-химия, — рассказывает биолог,
научный журналист Ирина Якутенко, — это как конструктор. Это работает как
замок в самолете. …Есть ремень безопасности, состоящий из двух частей.
Одна — это замочек, а вторая — язычок, который в него
вставляется. Клик-химия — это фактически снабжение исходных органических
блоков, которые реагируют друг с другом, этими замочками и язычками».
Как только
появилась клик-химия, сразу возникла идея с ее помощью добавлять части
органических молекул в живые клетки, чтобы за ними наблюдать. «Бертоцци
работала с гликанами. Гликаны — это такие углеродные «навески»,
которые встречаются на клетках и нужны для множества разных процессов, например
для коммуникации клеток друг с другом (вирусы, когда заражают клетку,
цепляются именно за гликаны), — рассказывает Ирина Якутенко. —
У Бертоцци изначально была идея, что надо бы как-нибудь пометить эти
цепочки гликанов, чтобы за ними наблюдать. И это никак у нее не
получалось. Тогда Бертоцци подумала: «А нельзя ли применить для этого принцип
клик-химии? Например, прицепить какую-нибудь молекулу, которая светится
в ультрафиолете?»
Проблема
заключалась в том, что классическая клик-химическая реакция в качестве
катализатора использует медь. А медь токсична для всего живого. Бертоцци
смогла сделать так, чтобы реакция шла без меди. Таким образом она смогла по
принципу клик-химии (без высоких температур, ядовитых газов и большого
давления) присоединять к нужным фрагментам клетки необходимые для опытов
молекулы.
Среди других
интересов Бертоцци — иммуноонкология. Несколько вакцин на основе гликанов
в настоящее время проходят клинические испытания. Исследованиями в этой
сфере занимается и медицинский стартап Palleon Pharmaceuticals —
компания, которую основала Бертоцци. Она стала соучредителем семи разных
компаний. «Я просто всегда настороже, — говорит Каролин. — Я внимательно
смотрю на проблемы, которые люди не могут решить, на лекарства, которые плохо
работают, на пациентов, для которых нет хороших лекарств». Чем больше стартапов
в портфеле, тем выше потенциал их совместной работы, считает Бертоцци.
В настоящее время
Каролин Бертоцци работает в области гликобиологии и биоортогональной
химии. Она активно ведет блог (у нее больше 36 000 подписчиков), выступает на
TED (у лекции больше 1,6 млн просмотров). Однако до получения Нобелевской
премии она не являлась ученым-селебрити. Награждение Бертоцци — скорее
исключение, чем правило. За все годы существования Нобелевской премии было
награждено 885 мужчин, 59 женщин и 25 организаций. Чаще всего женщины получали
премию мира и премию по литературе, в фундаментальных направлениях —
единицы, например: физика — 1,8 %, медицина — 5,4 %, химия —
3,7 %.
