Фрэнсис Пейтон Раус ForMemRS ( / r aʊ s / ; 5 октября 1879 — 16 февраля 1970) был американским патологом в Рокфеллеровском университете, известным своими работами по онковирусам , переливанию крови и физиологии пищеварения . [1] Выпускник медицинского факультета Университета Джонса Хопкинса , он был отговорен от того, чтобы стать практикующим врачом из-за тяжелой формы туберкулеза. После трех лет работы в качестве преподавателя патологии в Мичиганском университете он стал преданным исследователем в Рокфеллеровском институте медицинских исследований на всю оставшуюся карьеру.
Его открытие в 1911 году того, что опухоль курицы была вызвана вирусом (позже названным вирусом саркомы Рауса ), привело к большему количеству открытий и пониманию роли вирусов в развитии определенных типов рака . За свою работу он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1966 году [2] [3] спустя 55 лет после своего первоначального открытия, и он остается старейшим лауреатом Нобелевской премии по медицине и физиологии. [4]
Он и Джозеф Р. Тернер изучали методы использования групп крови для переливания крови . Во время Первой мировой войны они разработали метод сохранения образцов крови с использованием кислоты, цитрата . Это позволило впервые осуществить практическое хранение образцов крови для переливания и было представлено Освальдом Х. Робертсоном на линии фронта в Бельгии в 1917 году как первый в мире банк крови.
Раус родился в Балтиморе, штат Мэриленд, в семье Чарльза Рауса и Фрэнсис Андерсон, урожденной Вуд. У него было две младшие сестры. Его отец, торговец зерном, умер, когда ему было 11 лет. Он учился в местных государственных школах вплоть до получения среднего образования. [1] Он получил стипендию в Университете Джонса Хопкинса , где в 1900 году получил степень бакалавра. [5] Он сразу же занялся медициной в Медицинской школе Джонса Хопкинса . [6]
На втором году обучения в медицинской школе Раус заразился туберкулезом через травмированный палец во время вскрытия. У него в подмышечной впадине развилась туберкулезная кость ( подмышечный туберкулезный лимфаденит ), которая была удалена хирургическим путем. Ему дали отпуск из медицинской школы для восстановления. Его дядя устроил его ковбоем на ранчо крупного рогатого скота в Техасе, где он проработал год. Он смог возобновить свой медицинский курс в 1904 году. Из-за болезни он считал себя непригодным для того, чтобы быть врачом или «настоящим врачом», поэтому он сосредоточил свой интерес на медицинских исследованиях. [7] Он получил степень доктора медицины в 1905 году . [6]
После окончания стажировки Раус присоединился к Мичиганскому университету в качестве преподавателя патологии. Альфред Уортин, глава отделения патологии, посоветовал ему изучать немецкий язык, чтобы пройти специализированный курс патологии в Германии. Чтобы заработать дополнительную зарплату, Уортин устроил его на временную должность преподавателя в летней школе. [7] Он опубликовал свою первую техническую работу по анализу лейкоцитов в Трудах Общества экспериментальной биологии и медицины (ныне Экспериментальная биология и медицина ) в 1906 году. [8] В 1907 году он отправился в Германию на учебный курс по патологической анатомии в городской больнице Фридрихштадта (Krankenhaus Dresden-Friedrichstadt) в Дрездене [6] под руководством Кристиана Георга Шморля . [1]
По пути домой из Германии у него проявились симптомы туберкулеза легких, и его отправили в горы Адирондак на северо-востоке северной части штата Нью-Йорк для восстановления. [1] После его возвращения в 1908 году Уортин сообщил ему о стипендии Рокфеллера для исследования рака в Рокфеллеровском институте медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет ) в Нью-Йорке. [1] [7] Используя гранты, он изучал лимфоциты , о чем опубликовал серию статей в 1908 году. [9] [10] [11] Саймон Флекснер , директор Рокфеллеровского института и редактор журнала Experimental Biology and Medicine , в котором были опубликованы его статьи, признал его исследовательский интерес и предложил ему возглавить исследования рака в институте. В 1909 году он присоединился к лабораториям в качестве штатного исследователя в Рокфеллеровском институте. [6] В 1920 году он был назначен членом Рокфеллеровского института, а в 1945 году стал почетным членом, и занимал эту должность до своей смерти. [7]
Раус начал свои исследования Рокфеллера по опухолям у грызунов [12] [13] и обратился к курам (в частности, к саркоме ) в начале 1910 года. Женщина принесла ему курицу породы плимутрок [6] , у которой двумя месяцами ранее образовалась «большая нерегулярная шаровидная масса» на левой груди. [14] Он идентифицировал опухоль как «веретеноклеточную саркому». [15] После нескольких экспериментов, в которых он пытался увидеть влияние опухолевого экссудата на здоровых кур, он понял, что может вызвать ту же опухоль у здоровых кур только той же породы, так что генетическое родство было важно для конкретной опухоли. [5] Его первый отчет в мае 1910 года о спонтанной куриной опухоли установил, что это первая опухоль птиц, которую можно было трансплантировать другим особям. Рассуждая о медицинской важности, он отметил, что «нет никаких оснований подозревать, что в этих точках [роста и передачи] новообразование будет отличаться от более известных опухолей млекопитающих». [14]
Он продолжал поддерживать и трансплантировать опухоль разным особям. В 1911 году он сделал основополагающее наблюдение, что бесклеточный фильтрат (с использованием фильтра Беркефельда, который разделяет бактерии и крупные микробы) куриной саркомы может вызывать злокачественную опухоль при переносе другим цыплятам, [15] описывая:
Трансмиссивная саркома курицы находилась под наблюдением в этой лаборатории в течение последних четырнадцати месяцев, и в последнее время она привлекла особый интерес из-за своей чрезвычайной злокачественности и тенденции к широкому распространению метастазов... небольших количеств бесклеточного фильтрата было достаточно, чтобы передать опухоль восприимчивым птицам. [16]
Это открытие, что рак может передаваться вирусом (теперь известным как вирус саркомы Рауса , ретровирус ), было широко дискредитировано большинством экспертов в этой области в то время как «полная чушь», поскольку с медицинской точки зрения было общепризнанным фактом, что рак не является инфекцией. [17] Как записал Чарльз Оберлинг:
Патология опухолей тогда полностью находилась под влиянием немецкой школы патологической анатомии, которая, вероятно, как следствие антагонизма между Робертом Кохом и [Рудольфом] Вирховым , была полностью против любой теории инфекционного происхождения рака. И вдруг, в противовес всем этим достойным и бородатым Herren Professoren, которые твердо верили в то, что они говорили, раздался голос молодого американца, который утверждал, что передал через бесклеточный фильтрат новообразование — куриную саркому. Конечно, это не могло быть правдой, и в течение многих лет они даже не пытались повторить его эксперименты. [1]
Его даже обвинили в использовании неправильной техники и загрязнении образцов опухоли раковыми клетками. [17] Однако он был убежден, что злокачественность была такой же, как и у любых других раковых клеток, с той лишь разницей, что ее можно было получить из бесклеточного фильтрата опухоли. Эксперименты, которые он продолжил с Джеймсом Б. Мерфи и опубликовал, дали убедительные доказательства раковой природы инфекции. [18] [19] [20] Эксперимент, который они провели с WH Tytler в 1912 году, дал первую подсказку о вирусе как фильтрующемся агенте, [21] но не смог сделать точную идентификацию. [22]
Раус продолжал работать над раком до 1915 года, после чего он сдался из-за неудачи в получении других канцерогенных агентов от кур и мышей, а также из-за всеобщего признания его открытия. Спустя 18 лет он вернулся к исследованию рака по просьбе коллеги Ричарда Шопа. [7] В 1933 году Шоп обнаружил, что опухоль кожи ( папиллома ) у кроликов-американцев была вызвана фильтрующимся вирусом, [23] позже известным как вирус папилломы Шопа , [24] и показал в 1935 году, что вирус передается здоровым кроликам. [25] Шоп осознал сходство как онкологического агента с вирусом Рауса и попросил Рауса провести дальнейшее исследование. Раус согласился и вскоре сообщил подробности вируса папилломы Шопа. Из своего первоначального исследования он знал, что такая опухоль может «претерпевать прогрессивные изменения в сторону злокачественности, когда они интенсивно растут». [26] Его исследования в течение следующих трех десятилетий помогли подтвердить, что вирусная папиллома может приводить к раку. [5]
Вирусная природа саркомы Рауса была показана Уильямом Эвартом Гаем из Национального института медицинских исследований в Хэмпстеде в 1925 году. [27] [28] Канцерогенное свойство было широко признано после открытия онкогена в 1960 году, [29] точный ген которого был идентифицирован в 1970-х годах как src . [5] [30]
Начало Первой мировой войны вдохновило Рауса обратить внимание на переливание крови, так как он узнал, что солдаты умирали на фронтах из-за потери крови. [31] В 1915 году он сотрудничал с Джозефом Р. Тернером, работая над методами переливания крови. [17] В том же году они разработали метод проверки совместимости крови, чтобы избежать осложнений при переливании. [32] Хотя австрийский врач Карл Ландштейнер открыл группы крови десятилетием ранее, практическое использование еще не было разработано, как описал Раус: «Судьба усилий Ландштейнера привлечь внимание к практическому значению групповых различий в человеческой крови представляет собой изысканный пример знания, топчущегося на месте в технике. Переливание все еще не проводилось, потому что (по крайней мере до 1915 года) риск свертывания был слишком велик». [33]
Он и Тернер также успешно разработали метод длительного сохранения крови, изначально добавляя желатин в образец крови. [34] В 1916 году они заменили добавку раствором цитрата-глюкозы, который продлил срок хранения крови с одной до двух недель. [35] [36] Использование цитрата стало ключом к началу современного переливания крови. В то время переливание крови осуществлялось напрямую от человека к человеку, так что метод сохранения позволял проводить переливание при отсутствии донора. Английский врач Освальд Х. Робертсон , служивший в армии США, привез новую технологию в Бельгию в 1917 году. Она стала первым в мире банком крови. [31] [37]
Раус также внес важный вклад в физиологию пищеварения, сосредоточившись на печени и желчном пузыре. [17] Совместно с Луизой Д. Ларимор он описал состояния, приводящие к повреждению печени, и их влияние на секрецию желчи. [38] Он и Филипп Д. Макмастер разработали основную функцию желчного пузыря как места концентрации желчи. Он показал, что желчь концентрируется желчным пузырем из воды, когда она выделяется из печени, [39] и это также помогло понять заболевания, связанные с секрецией желчи, [40] такие как желтуха [41] и образование желчных камней . [42]
Раус был избран членом Национальной академии наук США в 1927 году и членом Американского философского общества в 1939 году. [43] [44] Он был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1940 году . [1] Он получил премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования в 1958 году [45] и Национальную медаль науки в 1965 году. [46] Он также был членом Королевского медицинского общества , Королевской датской академии наук и литературы и Норвежской академии наук и литературы . Он был назначен почетным членом Института науки Вейцмана и иностранным корреспондентом Национальной медицинской академии в Париже. Он также получил медаль Коваленко Национальной академии наук , премию «За выдающиеся заслуги» Американского онкологического общества , премию Организации Объединенных Наций за исследования в области рака и премию Пауля Эрлиха и Людвига Дармштедтера от Федеративной Республики Германии. [7]
Раус разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1966 году с Чарльзом Брентоном Хаггинсом «за открытие вирусов, вызывающих опухоли». [47] Еще в 1926 году Карл Ландштейнер выдвинул его на премию и впоследствии получил еще 16 номинаций вплоть до 1951 года, [48] но был выбран через 55 лет после своего первоначального открытия в возрасте 87 лет, и он зарегистрирован как старейший получатель Нобелевской премии по медицине и физиологии. [4] Его премия остается «самой длинной „инкубационной фазой“ за 110-летнюю историю Нобелевских премий по физиологии и медицине». [5] [6]
Раус женился на Мэрион Экфорд де Кей в 1915 году, которая пережила его на пятнадцать лет и умерла в 1985 году. У него было три дочери: Мэрион (Марни), Эллен и Фиби. Марни (1917–2015) была детским редактором книг и женой другого лауреата Нобелевской премии, Алана Ллойда Ходжкина . [49] Фиби вышла замуж за Томаса Дж. Уилсона, директора издательства Гарвардского университета .
В более поздние годы он написал биографии Саймона Флекснера [50] и Карла Ландштейнера. [33]
Раус умер в 1970 году от рака брюшной полости в Мемориальном онкологическом центре имени Слоуна-Кеттеринга в Нью-Йорке. [17] Его жена умерла в 1985 году. [49]