Освальд Теодор Эвери-младший (21 октября 1877 г. – 20 февраля 1955 г.) был канадско-американским врачом и медицинским исследователем. Большая часть его карьеры прошла в больнице Рокфеллера в Нью-Йорке. Эвери был одним из первых молекулярных биологов и пионером иммунохимии , но он наиболее известен благодаря эксперименту (опубликованному в 1944 г. вместе с его коллегами Колином Маклеодом и Маклин Маккарти ), который выделил ДНК как материал, из которого состоят гены и хромосомы . [4] [5] [6]
Лауреат Нобелевской премии Арне Тиселиус сказал, что Эвери был самым достойным ученым, не получившим Нобелевскую премию за свою работу, [7] хотя он был номинирован на эту премию в 1930-х, 1940-х и 1950-х годах. [8] [9]
В его честь назван лунный кратер Эвери .
Дедушкой Освальда Эвери был Джозеф Генри Эвери. [10] Он был изготовителем бумаги и отвечал за производство бумаги в Оксфордском университете. [10] Он открыл способ изготовления тонкой бумаги, на которой можно было печатать с обеих сторон. Эта бумага использовалась для изготовления Оксфордских Библий. [10]
Отец Эвери, Джозеф Фрэнсис Эвери, родился в 1846 году в Норвиче, Норфолк, стал баптистским священником, попав под влияние CH Spurgeon, баптистского евангелиста. [10] Он женился на своей жене, Элизабет Кроуди, в 1870 году и провел три года в Англии, где он продолжил свое пастырское служение как баптист. [10] После этого он переехал в Галифакс, Новая Шотландия, со своей женой, вопреки желанию своих друзей, веря, что это Воля Божья. [10] Он оставался пастором в Галифаксе в течение 14 лет, прежде чем отправиться в Храм Маринера в Нью-Йорке, где он проповедовал шумной и нищей толпе. [11] Находясь здесь, он опубликовал назидательную брошюру под названием «Путешествие жизни», редактировал церковное издание «Бутон и цветение», а также запатентовал и попытался продать препарат, известный как «Ауралин Эйвери», хотя он не имел большого успеха. [12] Когда их дом сгорел дотла в декабре 1890 года, баптистская община Нью-Йорка объединилась, чтобы помочь оплатить расходы, включая некоего Джона Д. Рокфеллера. [12] Он умер в 1892 году, оставив свою жену Элизабет Эйвери вдовой. [13]
Мать Эвери, Элизабет Крауди, была бьющимся сердцем и душой, которые сделали церковь ее мужа общественным центром. [14] После смерти Джозефа Фрэнсиса Эвери она продолжила редактировать издание Buds and Blossoms. [14] Она также продолжила работать с Baptist City Mission Society, где она вошла в общение с рядом богатых людей, включая Слоанов, Вандербильтов и Рокфеллеров. [14]
У Освальда было двое братьев и сестер — старший брат Эрнест и младший брат Рой. [14] Эрнест был одаренным ребенком, но заболел в раннем возрасте. [14] Рой пошел по стопам своего брата Освальда в области бактериологии. [5] В конце концов он преподавал в Медицинской школе Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннесси. [5]
Освальд Эвери родился в Галифаксе, Новая Шотландия , в 1877 году в семье баптистского священника Фрэнсиса Джозефа Эвери и его жены Элизабет Кроуди. Пара иммигрировала из Великобритании в 1873 году. Освальд Эвери родился и вырос в небольшом деревянном таунхаусе на улице Моран в Норт-Энде Галифакса , который сейчас является объектом культурного наследия. [15] Когда Эвери было 10 лет, его семья переехала в Нижний Ист-Сайд Нью-Йорка . Освальд Эвери начал участвовать в церковной жизни в раннем возрасте. [16] Он и его старший брат Эрнест научились играть на корнете у немецкого музыканта, который играл в церкви. [16] Вскоре оба сами начали играть в церкви. [16] Братья играли на ступенях Храма моряков, чтобы привлекать верующих. [17] Оба получили стипендию в Национальной консерватории музыки. [16] Эрнест заболел и не продолжил, но Освальд продолжал. [18] Он стал достаточно талантливым, чтобы играть в Национальной академии музыки в Симфонии № 5 Антонина Дворжака «Из Нового Света» под управлением Вальтера Дамроша. [18]
Освальд Эвери начал работать в Университете Колгейт в 1896 году. [18] Несмотря на то, что Колгейт был баптистской школой, во время обучения Эвери в университете наблюдались признаки восстания против ортодоксальности. [18] На последнем году обучения Эвери он и несколько его однокурсников попросили своего профессора философии создать курс метафизики, который позволил бы им исследовать достоверность христианской веры. [19] Последний год обучения Эвери был полностью факультативным, но он не выбрал ни одного факультатива по естественным наукам, хотя предлагалось много таких курсов. [20] Эвери получал исключительные оценки за все годы обучения в Колгейте. [20] Он получил 8,5 из 10 или выше по всем курсам на первом курсе и 9 из 10 или выше на втором и последнем курсах. [20] Лучшие оценки Эвери были получены на курсах публичных выступлений, по которым он ни разу не получал ниже 9,5. [20] Он даже разделил первое место со своим другом Эмерсоном в ораторском состязании. [20] Эвери получил степень бакалавра в области гуманитарных наук в Университете Колгейт и был членом класса 1900 года. [21] [20]
Освальд Эвери начал изучать медицину в Колледже врачей и хирургов Колумбийского университета в Нью-Йорке в конце 1900 года. [20] В колледже он получил хорошие оценки по всем курсам, за исключением бактериологии и патологии. [22] Он окончил его с дипломом врача в 1904 году, а затем начал заниматься общей медициной. [23] Эвери не любил иметь дело с пациентами, имеющими хронические заболевания, которые он не мог вылечить. [23] Он занимался медициной до 1907 года, когда начал работать заместителем директора Бенджамина Уайта в лаборатории Хоугленда. [24]
В лаборатории Хогланда он начал с изучения бактериологии йогурта и других кисломолочных продуктов и их влияния на кишечные бактерии. [25] Он записал свои выводы в «Наблюдениях за некоторыми молочнокислыми бактериями типа Bulgaricus». [26] В период с 1909 по 1913 год он проводил медицинские исследования с использованием бактериологических, иммунологических и химических подходов. [26]
На некоторое время Уайт заболел туберкулезом . [26] Эвери отправился с ним в санаторий Трудеа для лечения. [26] После этого Эвери вернулся, чтобы провести отпуск в санатории. [26] Он заинтересовался туберкулезом и начал проводить исследования в лаборатории Трудеа, где изучал клинические и экспериментальные аспекты туберкулеза. [26] Здесь он провел 100 последовательных посевов крови больных туберкулезом в активной фазе заболевания. [26] Он так и не нашел доказательств вторичной инфекции. [26] Его тщательное клиническое исследование привлекло внимание доктора Руфуса Коула из Рокфеллеровского института. [26]
В Хогленде Эвери провел химическое и токсикологическое исследование продукта, полученного из туберкулезных бацилл. [27] Вместе с Уайтом в качестве коллеги он извлек продукт с помощью щелочного этанола. [27] Исследование было опубликовано в 1912 году. [27] Это еще раз показало его систематические усилия по наблюдению и анализу активности бактерий с использованием их химической структуры. [27] В 1911 году Эвери обучил персонал компании HK Mulford методам бактериологии, а они обучили его промышленным методам производства антитоксинов и вакцин. [27]
За время работы в Хогленде Эвери опубликовал девять статей, одна из которых была главой «Опсонины и вакцинотерапия». [27] Он сотрудничал с доктором Н. Б. Поттером для этой главы, которая была опубликована в Hare's Modern Treatment — популярном медицинском журнале того времени. [27] Эвери также вел курс для студентов-медсестер в Хогленде. [27] Во время курса он рассказывал об опасностях распространения патогенов через чихание. [27] Во время преподавания ему дали прозвища «Профессор» и «Фесс». [27] Во время работы в Хогленде Эвери получил по почте два письменных предложения от Института Рокфеллера, и он отклонил оба. [28] Эвери не принял предложение, пока Руфус Коул из Рокфеллера не пришел и не предложил ему должность лично. [28]
Освальд Эвери поступил в Рокфеллеровский институт в качестве ассистента в 1913 году, а в 1915 году он стал ассоциированным членом. [28] В 1919 году Эвери был повышен до ассоциированного члена. [28] В 1923 году ему было предоставлено полное членство . [28] В институте Коул, Эвери и Альфонс Доше разработали первую эффективную иммунную сыворотку против штамма пневмококка , бактерии, вызывающей пневмонию . Сыворотка была произведена из крови инфицированных лошадей. [29]
Исследования показали, что различные культуры пневмонии, выделенные от разных пациентов, имели разные иммунологические свойства. [30] Это затрудняло разработку сыворотки, эффективной против всех различных штаммов. [30] Были обнаружены четыре основные группы пневмококков — тип I, тип II, тип III и тип IV. [31] Эвери исследовал распределение различных типов пневмококков у здоровых людей по сравнению с людьми с симптомами пневмонии. [32] Эвери обнаружил различные подгруппы пневмококка типа II. [31] Эти группы были похожи на штамм типа в определенных аспектах. [31] Однако подгруппы типа II имели сходство между собой, которое они не разделяли с другими основными группами пневмококков. [31] Эвери описал результаты своих открытий в статье 1915 года под названием «Разновидности пневмококка и их связь с долевой пневмонией». [32] В статье он утверждал, что люди, которые кажутся здоровыми, могут быть носителями пневмонии [32] Эвери также предположил, что важно определить тип штамма на основе агглютинации пневмококков при определении подходящей сыворотки для пациента. [32] Эвери предположил, что штаммы пневмококков, которые вызывают более серьезные симптомы, имеют более высокую вирулентность, чем штаммы, которые вызывают менее серьезные симптомы. [32] Была разработана сыворотка, эффективная против пневмонии типа II. [33] Эвери испытал сыворотку на лошадях. [32] [33] Он обработал сыворотку и измерил ее антипневмококковую активность. [32] [33] Эвери сконцентрировал сыворотку таким образом, чтобы в ней было минимальное количество чужеродного белка. [32] Эвери написал монографию «Острая долевая пневмония: профилактика и лечение сывороткой», которая была опубликована Институтом, объясняя это улучшение. [33]
Эвери также помогал Дошезу в его исследовании специфических растворимых веществ, обнаруженных в крови и моче пациентов с пневмонией. [34] Наличие специфических растворимых веществ в образце мочи позволило ему быстро проверить тип пневмонии, не дожидаясь роста культуры. [35] Эвери и Гейдельбергер поняли, что капсулы разных штаммов пневмонии имеют разные полисахаридные структуры, и пришли к выводу, что полисахариды играют роль в иммунологической специфичности. [36] Их работа со специфическими растворимыми веществами показала, что важно учитывать фактор химического состава организмов при разработке антисывороток. [32] Эвери опубликовал статьи о специфических результатах исследований растворимых веществ между 1923 и 1929 годами, а также дополнительную статью, которую он опубликовал совместно с Гебелем в 1933 году. [37] Он работал с Гебелем до 1934 года, а затем Гебель продолжил их работу после его ухода. [37] Позже Эвери пришел к выводу, что белок определяет специфичность Diplococcus pneumoniae, после того как он заметил, что активный белок был одинаковым для всех штаммов пневмококка, но отличался от такового у других бактерий. [38]
Эвери стал почетным членом Института, когда вышел на пенсию в 1943 году. [28] Однако он продолжал работать в лаборатории до 1948 года. [28]
В разгар эпидемии гриппа 1918 года доминирующей гипотезой было то, что возбудителем заболевания была бактерия — в частности, Haemophilus influenzae (тогда называемая «палочкой Пфайффера» или Bacillus influenzae ), микроб, впервые выделенный немецким бактериологом Рихардом Пфайффером , который он идентифицировал в образцах из носа пациентов, инфицированных сезонным гриппом десятилетиями ранее, и который также был обнаружен во многих, но не во всех образцах, взятых у пациентов во время эпидемии 1918 года. [39] Неспособность изолировать B. influenzae у некоторых пациентов обычно приписывалась сложности культивирования бактерии. [39]
Питер Олицки и Фредерик Гейтс из Института Рокфеллера обнаружили, что носовые выделения инфицированных пациентов все еще могут вызывать заболевание легких кроликов после фильтрации через фильтр Беркефельда , исключающий бактерии , но другие исследователи не смогли воспроизвести их результаты. Эвери изначально усомнился в данных Олицки и Гейтса и решил доказать гипотезу B. influenzae . Для этой цели он разработал улучшенные питательные среды для B. influenzae , которые получили широкое распространение и снизили вероятность ложноотрицательных результатов . [39] Однако B. influenzae все еще не могли быть обнаружены у всех пациентов с гриппом. Истинная причина гриппа, вирус, не была обнаружена до 1930-х годов. [40]
После эпидемии гриппа Эвери вернулся к своей работе над пневмококком. Он выделил штаммы R и S этой бактерии; последний вызывал заболевание и имел полисахаридную капсулу, тогда как первый не имел капсулы и был безвреден. Эксперимент Гриффита 1928 года показал, что способность производить капсулу может передаваться от бактерий штамма S к бактериям штамма R, даже если бактерии штамма S были сначала убиты.
В течение многих лет считалось, что генетическая информация содержится в клеточном белке . Продолжая исследования, проведенные Фредериком Гриффитом , Эвери работал с Колином Маклеодом и Маклин Маккарти над тайной наследования . Он получил почетный статус от Рокфеллеровского института в 1943 году, но продолжал работать в течение пяти лет, хотя к тому времени ему было уже за шестьдесят. В 1944 году в больнице Рокфеллеровского института для медицинских исследований Освальд Эвери вместе с Колином Маклеодом и Маклин Маккарти выделили бактерии S-штамма и убили их нагреванием. [41] [42] Они использовали доступные методы для удаления различных макромолекул - белков, РНК и ДНК - из бактерий. [41] [42] Затем убитые бактерии S-штамма, из которых были удалены различные вещества, были помещены к живым бактериям R-штамма. [41] [42] Эвери выдвинул гипотезу, что если живые бактерии R-штамма не трансформировались в бактерии S-штамма, то недостающее вещество содержало генетическую информацию и было «трансформирующим принципом». [41] [42] Белки были удалены с помощью ферментов протеазы, и при переносе бактерий S-штамма в R-штамм, R-штамм трансформировался в S-штамм. [41] [42] Следовательно, белки не были «трансформирующим принципом». [41] [42] Затем бактерии S-штамма были обработаны рибонуклеазами для деградации их РНК, а остаток S-штамма был помещен в живые бактерии R-штамма. [41] [42] R-штамм все еще трансформировался в S-штамм, что позволяет предположить, что РНК не была трансформирующим веществом. [41] [42] Наконец, бактерии S-штамма были обработаны ферментами дезоксирибонуклеазой , которые удалили ДНК , и бактерии S-штамма были помещены к живым бактериям R-штамма. [41] [42] После этой обработки бактерии R-штамма не трансформировались в бактерии S-штамма. [41] [42] Отсутствие трансформации предполагает, что ДНК была веществом, которое трансформировало бактерии R-штамма в бактерии S-штамма, и указывало на то, что она была носителем генетической информации в клетках. [43] [44] [42] [41]
Вывод Эвери о том, что «Представленные доказательства подтверждают веру в то, что нуклеиновая кислота типа дезоксирибозы является фундаментальной единицей принципа трансформации пневмококка типа III», оказал большое влияние на Эрвина Чаргаффа , который, прочитав эти слова, посвятил свою работу выявлению «химии наследственности», которую он позже разъяснил в правилах Чаргаффа . Позже Чаргафф прокомментировал, что «Поскольку эта трансформация представляет собой постоянно наследуемое изменение клетки, химическая природа вещества, ответственного за это изменение, была выяснена впервые. Редко когда так мало слов было сказано». [45]
Альфред Херши и Марта Чейз продолжили исследования Эвери в 1952 году с экспериментом Херши–Чейза . Эти эксперименты проложили путь к открытию Уотсоном и Криком спиральной структуры ДНК, и, таким образом, к рождению современной генетики и молекулярной биологии. Об этом событии Эвери написал в письме своему младшему брату Рою, бактериологу из Медицинской школы Вандербильта: «Выдувать пузыри очень весело, но разумнее прокалывать их самому, прежде чем это сделает кто-то другой». [46]
Лауреат Нобелевской премии Джошуа Ледерберг заявил, что Эвери и его лаборатория создали «историческую платформу современных исследований ДНК» и «предвещали молекулярную революцию в генетике и биомедицинской науке в целом».
Работая в Институте Рокфеллера, Эвери заболел болезнью Грейвса , из-за которой у него начались перепады настроения, депрессия и раздражительность. [47] После операции по удалению щитовидной железы Эвери снова стал более живым и начал заниматься парусным спортом, где и влюбился в этот вид спорта. [47] Вскоре после этого он вышел на пенсию и переехал в Нэшвилл, штат Теннесси , где жил рядом со своим братом и его семьей, где его считали не ученым, а приятным семьянином и добрым сельским джентльменом. [48] Находясь на юге Соединенных Штатов, Эвери проявлял особый интерес к местной флоре и действовал как садовник, изучая и оценивая цветы и деревья. [48]
Энтузиазм Эвери в отношении исследования нуклеиновых кислот сохранился и после его выхода на пенсию, и он продолжил свою работу с доктором Хью Морганом , председателем кафедры медицины в Медицинской школе Вандербильта . [48] Доктор Морган получил исследовательский грант от Министерства обороны на изучение иммунитета к стрептококковой инфекции, и он убедил Эвери помочь ему в его исследовании. [48] Эвери работал над этим исследованием с доктором Бертрамом Э. Спрофкиным. [48] Они написали совместный отчет на тему «Исследования бактериолитических свойств Streptomyces albus и его действия на гемолитические стрептококки». [48]
В последние годы жизни Эвери неизлечимо заболел обширной гепатомой , или раком печени. [48] Он умер в возрасте 77 лет 20 февраля 1955 года и был похоронен на кладбище Маунт Оливет в Нэшвилле. [48]
Собранные работы Эвери хранятся в Библиотеке и архивах штата Теннесси и в Архиве Рокфеллера. Многие из его работ, стихотворений и рукописных лабораторных записей доступны в Национальной медицинской библиотеке в коллекции Освальда Т. Эвери, первой из их серии Profiles in Science . [49]