Річард О. Гайнс (81): спадок піонера МІТ, що пояснив, як клітини тримаються разом

Зміст статті

Січневе повітря над кампусом Массачусетського технологічного інституту холодне й кришталеве, і десь у тиші лабораторій досі звучать питання, які ставив Річард О. Гайнс: як клітини впізнають одна одну і чому інколи відриваються від тканин. 6 січня на 81-му році життя зупинилося серце вченого, який перетворив ці питання на фундамент нової галузі біології. За більш ніж півстоліття у МІТ його ідеї стали компасом для сотень дослідників і клініцистів. Річард О. Гайнс залишив по собі не лише відкриття, а й школу мислення – вимогливу до фактів, сміливу у постановці задач і уважну до деталей життя клітини. Саме так народжуються знання, що рятують життя.

Лабораторія, де тканини заговорили

Найвиразніша сторінка спадщини Гайнса – відкриття інтегринів, родини клітинних рецепторів на поверхні, які забезпечують клітинну адгезію – контакт клітин між собою і з позаклітинним матриксом. Через ці білки клітина буквально «прив’язується» до свого мікросередовища, зчитуючи механічні й біохімічні сигнали, що визначають розвиток ембріона, цілісність тканин і поведінку пухлин. Разом із цим Гайнс докладно описав фібронектин – ключовий білок матриксу, чия втрата часто супроводжує переродження клітин у ракові. Саме простеживши, як фібронектин взаємодіє з поверхнею клітини, учений з колегами ідентифікував інтегрини як фізичні «містки» між матриксом і цитоскелетом. У людини відомі 24 інтегрини в людини, і роль кожного стала предметом ретельних експериментів та клінічних спостережень, що сформували нові підходи до терапії і діагностики.

Гайнс починав як дослідник розвитку: його цікавило, як клітини «мігрують» у зародку і чому прилипають або, навпаки, відпадають у потрібний момент. Згодом він показав, що збій у контакті клітина–матрикс – це «квиток» для пухлинної клітини, яка відривається від первинної пухлини й запускає метастазування раку. Із розвитком протеоміки команда Гайнса вибудувала карти «підписів» матриксних білків для здорових і пухлинних тканин і пов’язала їх із перебігом хвороби, відповіддю на терапію та прогнозом пацієнтів. Далі прийшли робота з ангіогенезом, участю тромбоцитів у ремоделюванні матриксу і роль селектинів у залученні природних кілерів до пухлинного вогнища – мапа впливу матриксу розросталася у ширину і в глибину.

Людина, яка тримала школу, і школа, яка тримає спадок

Народжений у Кенії та вихований у Ліверпулі, Гайнс рано обрав науку – батько вивчав прісноводні екосистеми, мати викладала фізику, а вдома обговорювали лише перевірені аргументи. Після навчання у Кембриджі він приїхав до Массачусетсу й захистив докторську в МІТ, працюючи з морськими їжаками та вперше ізолюючи тубулін у цій моделі. Постдок у британському Інституті дослідження раку привів його до фібронектину, а у 1975 році Сальвадор Лурія запросив Гайнса до МІТ як одного з перших викладачів Центру дослідження раку. Відтоді понад 50 років він поєднував дослідження з керівництвом і наставництвом, зокрема як Daniel K. Ludwig Professor for Cancer Research, Emeritus, професор біології та член Інститут Коха і Інституту Броуда.

«Він мав колосальний вплив. Дослідження його лабораторії започаткували цілу галузь, визначивши молекули, що керують взаємодією клітин між собою та з середовищем. Це стало основою кращого розуміння імунної системи й метастазів», – сказав Меттью Вандер Гайден, директор Інституту Коха при МІТ.

Коло впливу Гайнса – це також люди. Випускники його лабораторії очолюють групи в університетах і індустрії по всьому світу. Разом із Нур Джайлхані він заснував Matrisome Bio, компанію, що розробляє таргетні терапії раку та фіброзу, спираючись на сигнали позаклітинного матриксу. Колеги згадують його як врівноваженого керівника, який умів підтримати і водночас поставити високу планку наукової доброчесності. А для сім’ї він залишився чоловіком і батьком: поруч – дружина Флер, сини Г’ю та Колін з партнерами і четверо онуків.

Мережа рішень: від лабораторії до політики науки

Від головування в департаменті біології МІТ у 1989-1991 роках до десятиріччя на чолі Центру дослідження раку у 1991-2001 роках Гайнс умів переводити науку у стратегію. Саме в цей період формувалася модель міждисциплінарного Інституту Коха, що поєднав біологів, інженерів і клініцистів під одним дахом для прискорення інновацій. Його слухали не лише в коридорах МІТ: як науковий губернатор Wellcome Trust і співголова комітетів Національної академії США він долучився до вироблення настанов для досліджень зі стовбуровими клітинами та редагування геному. Це ті випадки, коли авторитет базується не на гучних словах, а на роках перевіреної практики.

Читайте також наші статті:

• Єдине вікно для захисників: як працює Ветеран PRO і що там знайдеш сьогодні
• Як рятувальники ДСНС відновлювали ТЕЦ у мороз і під тривогами – ексклюзивні деталі операції

Нагороди та визнання

У 1988 році Гайнсу присвоїли статус інвестигатора Howard Hughes Medical Institute, а в 2022 році він отримав премія Ласкера 2022 за відкриття інтегринів і піонерську роботу в адгезії клітин. Серед інших відзнак – Canada Gairdner International Award, Distinguished Investigator Award Міжнародного товариства біології матриксу, E.B. Wilson Medal Американського товариства клітинної біології, Robert and Claire Pasarow Medical Research Award, David Rall Medal Національної медичної академії та Paget-Ewing Award Товариства дослідження метастазів. Він був членом Національної академії наук США, Національної медичної академії, Лондонського Королівського товариства, AAAS і Американської академії мистецтв і наук.

Карта матриксу: історія одного поля, що стало багатьма терапіями

Коли техніки ізоляції позаклітинного матриксу та протеоміки, розроблені в лабораторії Гайнса, дозволили роздивитися мікросередовище тканино- і клітиноспецифічно, відкрилася дорога до біомаркерів і нових мішеней. Команда показала, як відмінності у складі матриксу корелюють з агресивністю пухлини, її чутливістю до лікування та прогнозом. Вивчення ангіогенезу, взаємодії з тромбоцитами і функцій інтегринів і фібронектину у цих процесах додало пояснень до того, як пухлини «перебудовують» оточення під власні потреби. Саме на перетині цих механізмів з’явилися препарати для автоімунних хвороб – зокрема проти розсіяного склерозу – які таргетують молекули адгезії, продовжуючи лінію ідей, що вивела Гайнса на перший план світової науки. Так будується міст від фундаменту до клініки – повільно, системно і лише там, де дані витримують перевірку.

Де наука зустрічає завтрашній день

Смерть ученого не зупиняє запущених ним процесів – навпаки, вони переходять у руки учнів і колег. Його підхід до картування матриксу та пояснення сигналів адгезії вже застосовують у розробці нових діагностичних панелей і комбінованих терапій. Наступні роки можуть уточнити, як саме модулювати клітинну адгезію без шкоди для тканин та імунітету і як використати матриксні «відбитки пальців» для персоналізованої медицини. Обережність тут виправдана: кожне втручання має спиратися на прозорі механізми і відтворювані результати – саме так працював Гайнс і цього ж вимагав від інших.

• Розвиток панелей матриксних біомаркерів для прогнозу перебігу раку та відповіді на лікування.
• Таргетні стратегії проти інтегринів і споріднених білків для автоімунних і фібротичних станів.
• Поєднання імунотерапії з модифікацією матриксу, з урахуванням ролі селектинів і природних кілерів.

Світло, яке не гасне

Історія Річарда О. Гайнса – це маршрут від лабораторного столу до правил гри у великих інституціях, від морських їжаків до звичних сьогодні понять про матрикс і адгезію. Він показав, що наука рухається вперед, коли прості запитання стають складними експериментами, а сміливі гіпотези – перевіреними механізмами. МІТ, Інститут Коха, Інститут Броуда і ширша спільнота зберігають його інтелектуальний слід – у програмах, проєктах, людях. Чи не в цьому й полягає найточніша міра наукового життя – у знаннях, які продовжують працювати, коли автора вже немає? Відповідь на це запитання й далі дають його учні та дані, що залишаються незаперечними.