Джеффри К. Таубенбергер (родился в 1961 году в Ландштуле , Германия ) — американский вирусолог . Вместе с Энн Рид он первым секвенировал геном вируса гриппа , вызвавшего пандемию испанского гриппа 1918 года . Он является руководителем Секции вирусного патогенеза и эволюции Лаборатории инфекционных заболеваний Национального института аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здравоохранения . [1] Лаборатория Таубенбергера изучает ряд вирусов, включая вирусы гриппа А (IAV), которые являются патогенами , вызывающими ежегодные эпидемии гриппа и вызывавшими периодические пандемии, такие как вспышка 1968 года, в результате которой погибло около миллиона человек. Его исследования направлены на информирование стратегий общественного здравоохранения по нескольким важным аспектам гриппа: сезонный грипп; птичий грипп , который циркулирует среди птиц и в прошлом заражал людей; свиной грипп , который циркулирует среди свиней и в прошлом заражал людей; и пандемический грипп, который может возникать из многочисленных источников и быстро распространяться, поскольку у людей практически нет иммунитета к нему. [2]
Таубенбергер родился в Германии, он был третьим сыном армейского офицера. Когда ему было девять лет, он переехал в пригород Вашингтона, округ Колумбия , вместе со своими родителями после того, как его отец был направлен в Пентагон. Он получил комбинированную степень доктора медицины (1986) и доктора философии (1987) в Медицинском колледже Вирджинии в Ричмонде по курсу, разработанному для студентов, которые хотели продолжить карьеру в области медицинских исследований. Для своей диссертации он изучал, как стволовые клетки костного мозга дифференцируются в зрелые клетки системы белых кровяных телец. В 1988 году он начал обучение, чтобы стать патологом в Национальном институте рака Национальных институтов здравоохранения . В 1993 году его пригласили открыть новую лабораторию в Институте патологии вооруженных сил (AFIP), чтобы применить современные молекулярные методы к патологической работе Института. Через год его повысили до начальника Отдела молекулярной патологии. Это включало исследовательскую лабораторию, где он мог свободно заниматься вопросами фундаментальной науки.
AFIP был одним из более чем дюжины арендаторов, расположенных на территории кампуса Армейского медицинского центра имени Уолтера Рида на северо-востоке Вашингтона, поэтому его директор подчинялся главному хирургу армии, а не командующему в Уолтере Риде. Первоначально он был основан генералом Гражданской войны как Армейский медицинский музей в 1862 году для борьбы с «болезнями поля боя». До закрытия AFIP в 2011 году в результате Закона о перестройке и закрытии баз 2005 года патологоанатомическое отделение большую часть времени выступало в качестве консультанта, предоставляя бесплатное второе мнение военным и за плату гражданским врачам. Ежегодно оно обрабатывало десятки тысяч случаев, понимая, что может сохранить репрезентативный образец из любого случая. Таким образом, оно собрало образцы тканей примерно 2 600 000 человек из хирургического и аутопсийного материала, в основном в виде кусочков ткани размером с игральную кость, зафиксированных в формалине и залитых в парафиновые блоки .
AFIP также работал над ветеринарными заболеваниями. Зимой 1987 года половина популяции дельфинов-афалин вдоль Атлантического побережья США умерла от загадочной болезни. Из образцов, взятых у выброшенных на берег дельфинов, ветеринарный патолог AFIP заподозрил вирусную инфекцию. В 1991 году Альберту Остерхаусу удалось выделить морбилливирус у дельфинов, ставших жертвами похожей болезни в Средиземном море, но образцы от первой гибели были сочтены слишком деградировавшими, чтобы выделить какие-либо вирусы. Тем не менее, Таубенбергеру было предложено попробовать.
В конце 1980-х годов Кэри Маллис нашел способ дублировать нити ДНК с помощью метода, называемого полимеразной цепной реакцией (ПЦР). Используя этот метод, молекулярный биолог Эми Крафт в конечном итоге сумела выделить фрагменты РНК морбилливируса . Здесь команда усовершенствовала методы извлечения РНК с помощью ПЦР из сильно деградировавшей ткани (если вы начинаете с антисмысловой нити РНК — как в случае с гриппом или морбилливирусами — вам сначала нужно скопировать ее обратно в смысловую нить ДНК).
Опасаясь правительственных сокращений, Таубенбергер искал применение ПЦР к огромному складу образцов тканей в AFIP. В конце концов он остановился на поиске остатков вируса гриппа, вызвавшего «испанку» 1918 года. На складе хранились восковые блоки семидесяти семи солдат, погибших во время пандемии. Команда Таубенбергера искала образцы жертв, которые поддались первоначальной вирусной инфекции, а не последующей бактериальной пневмонии. Семь образцов казались многообещающими.
Геном вируса гриппа включает около 13 000 пар оснований, которые распались на части размером всего в 100 пар оснований. Для того чтобы ПЦР сработала, необходимо сконструировать праймеры , то есть короткий кусочек ДНК с зеркальными последовательностями последовательности на двух концах фрагмента. Они связываются с фрагментом, и с помощью полимеразы основания добавляются между праймерами, чтобы сделать копию. Миллионы копий сегмента гена маркируются радиоактивным зондом по мере их создания. Затем их можно разделить на тонком геле, пропуская электрический ток через гель. Радиоактивные метки создают черную метку на рентгеновской пленке, которая накладывается на гель.
Из анализов сыворотки людей, ставших свидетелями испанского гриппа, стало известно, что вирус должен был принадлежать к подтипу H1N1. Команда рассмотрела все доступные последовательности генов гриппа этого подтипа, чтобы выяснить, были ли какие-либо части данного гена, которые были бы практически идентичны. Они были превращены в праймеры. Первой целью было выяснить, остались ли какие-либо фрагменты вируса гриппа в образцах тканей вообще. Лабораторная работа в основном проводилась Энн Рид , и в течение более года она ничего не находила. 23 июля 1996 года Эми Крафт, к которой она обратилась за помощью, получила положительный результат в случае пандемии гриппа 1957 года. Этот успех побудил Рид проверить больше случаев с 1918 года, и в конечном итоге положительный сигнал был получен от ткани, принадлежащей рядовому армии по имени Роско Воган, который умер 26 сентября 1918 года в Кэмп-Джексоне, Южная Каролина, от пневмонии левого легкого. Его правое легкое, по-видимому, на несколько дней отстало в развитии болезни, поэтому вирус все еще присутствовал на этой стороне, когда он умер. [3]
Последовательность матричного гена не совпадала точно ни с одной известной последовательностью, так что можно было исключить наличие загрязняющей примеси. Всего команда Таубенбергера выделила девять фрагментов вирусной РНК из пяти разных генов. Они решили отправить свою первую публикацию в Nature , но редакторы отклонили статью, даже не отправив ее экспертам для рецензирования. Science тоже сначала отнеслись скептически, но в конечном итоге опубликовали то, что составило около 15 процентов гена гемагглютинина , а также небольшие фрагменты четырех других генов 21 марта 1997 года. [4] К лету 1997 года команда имела полную последовательность гемагглютинина. В этот момент возникла проблема, что они использовали половину ткани, доступной у рядового Роско Вогана для этого одного гена. Казалось наиболее вероятным, что все десять генов вируса 1918 года не могли быть секвенированы из доступного материала. (В сентябре 1997 года образец ткани рядового Джеймса Даунса, умершего от гриппа в лагере Аптон, штат Нью-Йорк, также оказался положительным.)
Мартовскую статью в Science также прочитал Йохан Хултин . В 1951 году патолог уже пытался выделить вирус гриппа 1918 года из жертв, которые были похоронены в вечной мерзлоте Аляски. В том, что в то время называлось Миссией Теллера , он раскопал тела, но не смог найти никаких живых вирусов. Он так и не закончил свою диссертацию. Теперь, когда стал доступен ПЦР, он понял, что пришло время попробовать еще раз.
В июле 1997 года он предложил Таубенбергеру вернуться в то, что сейчас называется Бревиг, Аляска. Он снова получил разрешение на раскопки жертв испанского гриппа 1918 года, и на этот раз он откопал останки тучной женщины, возможно, тридцати лет, которую он окрестил «Люси». Жир защитил ее легкие от распада, и он взял их оба. Оказалось, что в случае Люси фрагменты были еще меньше — около 100 пар оснований по сравнению со 150 в случае Воана и Даунса — но теперь было достаточно материала, чтобы секвенировать полный вирус 1918 года во много раз. Таубенбергеру и Риду удалось создать полную последовательность гемагглютинина, чтобы подтвердить ту, которую они получили от Воана. Во всех трех случаях — Воана, Даунса и Люси — 1800 пар оснований отличались только в нескольких местах. Это было лучшим подтверждением того, что последовательность гемагглютинина 1918 года действительно была найдена. [5]
В серии статей группа опубликовала полный геном вируса гриппа 1918 года. [6] Работа финансировалась Администрацией ветеранов и Министерством обороны . Завершение генома в 2005 году было причислено журналом Science к «прорывам года» , а журнал Lancet назвал его «статьей года» .
Где-то в начале 1998 года Таубенбергер получил рукопись от романиста, который недавно связался с ним. Доктор Стивен Картер узнал о работе Таубенбергера из статьи в журнале Science и хотел узнать, будет ли Таубенбергер заинтересован в прочтении первого черновика романа, в котором амбициозная компания по биотехнологии вакцин, известная как Immunological Technologies, тайно воскрешает вирус испанского гриппа 1918 года в своем современном учреждении в Сан-Диего, Калифорния. На исследование и написание книги ушло почти три года, и Картер искал кого-то, кто мог бы критиковать научные элементы. Джеффри Таубенбергер казался идеальным кандидатом.
К удивлению Картера, Таубенбергер согласился прочитать увесистую рукопись, несмотря на свою загруженность. Но Таубенбергеру больше всего понравились не научные аспекты истории, а морские сцены, происходящие в Тихом океане. Таубенбергер считал, что в книге, позднее опубликованной под названием « Девятый день творения» , есть неразрешенные сюжетные линии, связанные с авианосной группой, которая играет центральную роль в эскалации международных конфликтов . Картер смягчился и добавил в книгу новый раздел, включающий сцену битвы между американским военно-морским авианосцем и передовой китайской атомной ударной подводной лодкой.
Затем Таубенбергер согласился дать интервью Картеру о его текущей работе по секвенированию штамма 1918 года. Куда, скорее всего, приведет исследование, будет ли в конечном итоге реконструирован штамм 1918 года и были ли у Таубенбергера какие-либо сомнения относительно публикации последовательностей генов для смертельного штамма гриппа? Интервью было проведено и размещено в сети в марте 1998 года под названием «Интервью с доктором Джеффри Таубенбергером».
Джеффри Карл Таубенбергер родился в госпитале армии США в Ландштуле, но его отец был немцем, а мать — уроженкой США. Его отец Хайнц Карл Таубенбергер в молодости был известным фигуристом и несколько раз становился чемпионом Германии среди юниоров как в парном катании, так и в мужском одиночном катании в конце 1940-х и начале 1950-х годов.
В свободное время Таубенбергер играет на духовых инструментах — гобое, английском рожке, кларнете; но его интерес в основном связан с композицией. В 1981 году он создал свой первый опус, оперетту « The Wayward Prince» на стихи Эндрю Руссо. Увертюра была исполнена оркестром Университета Джорджа Мейсона в июле 1982 года под управлением Таубенбергера. В 1984 году он написал «Симфонию ре минор», из которой в том же году исполнил две части с Richmond Community Orchestra под управлением Таубенбергера. Дальнейшие работы включают две песни для тенора и фортепиано на стихи Гете (1985–1986), два квинтета для духовых инструментов (1987 и 1988) и струнный квартет соль мажор (1990), который в том же году был исполнен Columbia String Ensemble, а в 1995 году снова Gallery Quartet. Затем последовали восемь двухчастных инвенций для фортепиано соло (1994), струнный квартет ми минор (1997) и «Daydreams», симфоническая тональная поэма для большого оркестра (2000). В настоящее время он работает над симфонией до мажор (с 2005) и струнным квартетом си минор (2007). Из-за работы и семейных обязательств у него остается крайне мало времени на сочинение.
Таубенбергер женат и имеет двоих детей.
Таубенбергер — троюродный брат бывшего кандидата в мэры Филадельфии Эла Таубенбергера .
