Эти крошечные черви отвечают как минимум за четыре Нобелевских премии

C. elegans — это «мечта экспериментатора», — сказал один из учёных.

Когда учёные получают Нобелевскую премию по физиологии или медицине, они обычно благодарят семью и коллег, возможно, свои университеты или тех, кто финансировал их исследования.

В этом году молекулярный биолог Гэри Рувкун, принимая самую престижную награду в своей карьере, потратил несколько минут на то, чтобы похвалить своего подопытного: крошечного червя по имени Caenorhabditis elegans, которого он назвал «крутым» [badass].

«Никто никогда не думал использовать этот термин для червя», — сказал он на пресс-конференции. «Мы утверждаем себя сейчас, а я утверждал это ещё до получения Нобелевской премии».

Это не первая встреча червя с международной звездой, и это не первый случай, когда C. elegans благодарят за помощь в работе, отмеченной наградами. Награда доктора Рувкуна стала уже четвёртой Нобелевской премией, полученной в результате исследований C. elegans, что подтверждает огромную роль этого скромного почвенного червя в научных открытиях.

Одномиллиметровая нематода помогла учёным понять, как здоровым клеткам даётся инструкция убивать самих себя и как этот процесс нарушается при СПИДе, инсультах и дегенеративных заболеваниях. (За эту работу в 2002 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине).

Самопровозглашенные «люди-черви» были отмечены Нобелевским комитетом в 2006 году за открытие технологии глушения генов, которая стала основой для совершенно нового класса лекарств. Два года спустя премию по химии получили учёные, которые с помощью нематод изобрели клеточные «фонарики», позволяющие биологам увидеть внутреннюю работу клетки.

При вручении каждой премии лауреат обязательно благодарил червя за его вклад, но, пожалуй, самую известную отсылку сделал Сидней Бреннер, получивший первую «червячную Нобелевку».

«Без сомнения, четвёртым лауреатом Нобелевской премии в этом году стал Caenorhabditis elegans», — сказал он в своей лекции в Стокгольме. «Он заслуживает всех почестей, но, конечно, не сможет разделить денежную награду».

Доктор Бреннер, которого часто считают отцом исследований C. elegans, ближе всего к знаменитостям из мира червей. Именно ему принадлежит заслуга популяризации C. elegans в лабораториях по всему миру после того, как он потратил почти десять лет на поиски идеальной исследовательской модели.

Учёные, изучающие червей, иногда определяют, насколько они удалены по количеству «рукопожатий» от лаборатории доктора Бреннера: исследователи «первого поколения» работали непосредственно с ним, а «второго поколения» — с учёными, которые работали с ним.

C. elegans названа так от латинского слова, означающего «элегантный», из-за того, что она движется изящными синусоидальными волнами. Одно из достоинств этого животного — его простота, которая позволяет учёным проверять гипотезы о фундаментальных биологических концепциях на понятной модели.

У нематод всего 959 клеток — удивительно управляемое число по сравнению с нашими триллионами клеток, — каждой из которых учёные дали название и составили схему развития от оплодотворения до смерти.

«Это, вероятно, самый хорошо изученный многоклеточный организм на планете», — говорит Говард Феррис, нематодолог из Калифорнийского университета в Дэвисе.

Судьбу каждой клетки легко определить, поскольку черви становятся полупрозрачными под светом микроскопа и проходят все стадии развития примерно за три дня.

Нематода стала первым животным, геном которого был полностью расшифрован — в 1998 году, за несколько лет до того, как учёные смогли сделать то же самое для мух и мышей. Червь также недорог, его легко хранить и он полностью самодостаточен, когда дело доходит до размножения; самки C. elegans имеют функциональные сперматозоиды, которые позволяют им осеменять себя.

«Это мечта экспериментатора», — говорит Джудит Кимбл, исследователь нематод из Висконсинского университета в Мэдисоне. «Чем больше мы с ней работаем, тем более прекрасной мечтой она становится».

Даже если учёные приходят в нематодологию ради червей, они часто остаются из-за тесно сплочённого, необычного сообщества.

С момента своего возникновения эта область имеет традицию сотрудничества. В 1975 году исследователи создали информационный бюллетень под названием «Газета червеводов», чтобы делиться результатами своих экспериментов до их публикации.

Доктор Кимбл объясняет успех исследований тем, что учёные, связанные с червями, склонны делиться своими ресурсами и сотрудничать, и ей хотелось бы, чтобы вся остальная страна переняла эту традицию.

Доктор Рувкун из Гарвардской медицинской школы и его сопобедитель Виктор Амброс, профессор молекулярной медицины в Медицинской школе Умасс-Чан, поделились друг с другом своими находками, что позволило им собрать воедино механизм работы микроРНК. Если бы они этого не сделали, их работа, получившая премию, могла бы задержаться на годы, а то и десятилетия.

Исследовательское сообщество C. elegans собирается вместе раз в два года на Международном съезде червей, где учёные расхаживают в своей фирменной одежде: толстовках, шортах и кожаных сандалиях.

Здесь проходят юмористические представления с участием нематод и художественные конкурсы, на которых учёные представляют керамические, шерстяные, деревянные и 3D-печатные работы, посвящённые их любимому организму. По вечерам проходят танцевальные вечеринки, на которых, да, некоторые учёные действительно танцуют червяка.

По словам Кэти Сэвидж-Данн, изучающей клеточную сигнализацию у C. elegans в Городском университете Нью-Йорка, этот коллективный дух резко контрастирует с другими областями биологии, такими как исследование мух, где учёные склонны охранять свои исследования и конкурировать друг с другом.

Действительно, между исследователями мух и червей существует нечто вроде соперничества. Последние любят говорить, что мухи слишком сложны, а научные конференции по мухам слишком душны.

Но обе группы согласны с тем, что их исследования отвергаются учёными-млекопитающими, которые находятся на вершине негласной иерархии лабораторных животных и часто считают, что эксперименты на беспозвоночных не имеют отношения к человеку.

На самом деле, открытие микроРНК сначала было встречено молчанием за пределами сообщества C. elegans, отчасти потому, что другие учёные думали, что первоначальные находки были просто причудой червей.

И только спустя годы, когда доктор Рувкун доказал, что микроРНК присутствует в широком спектре животных, включая человека, широкое научное сообщество, наконец, согласилось.

Несмотря на то, что черви намного проще человеческого организма, у нас больше общего, чем кажется, говорит Роберт Уотерстон, генетик из Университета Вашингтона в Сиэтле.

«Если мы понимаем червя, мы понимаем жизнь», — говорит он.