Джеффри Таубенбергер

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 в 1918 году . Он является заведующим отделом вирусного патогенеза и эволюции лаборатории инфекционных заболеваний Национального института аллергии и инфекционных заболеваний здравоохранения Национального института . Лаборатория Таубенбергера изучает ряд вирусов, в том числе вирусы гриппа А (IAV), которые являются возбудителями, которые вызывают ежегодные эпидемии гриппа и периодические пандемии, такие как вспышка 1968 года, в результате которой погибло около миллиона человек. Его исследование направлено 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.

Обучение

Таубенбергер родился в Германии и был третьим сыном армейского офицера. Когда ему было девять лет, он переехал в пригород Вашингтона, округ Колумбия , со своими родителями после того, как его отец был назначен в Пентагон. Он получил совместную степень доктора медицины (1986 г.) и доктора философии. (1987) в Медицинском колледже Вирджинии в Ричмонде на курсе, предназначенном для студентов, которые хотели сделать карьеру в области медицинских исследований. Для своей диссертации он изучал, как стволовые клетки костного мозга дифференцируются в зрелые клетки системы лейкоцитов. В 1988 году он начал обучение на патологоанатома в Национальном институте рака Национальных институтов здравоохранения . В 1993 году его наняли для открытия новой лаборатории в Институте патологии Вооруженных Сил (AFIP), чтобы применить современные молекулярные методы к работе Института в области патологии. Через год его повысили до начальника отдела молекулярной патологии. Сюда входила исследовательская лаборатория, где он мог свободно заниматься вопросами фундаментальной науки.

AFIP был одним из более чем дюжины объектов-арендаторов, расположенных на территории кампуса Армейского медицинского центра Уолтера Рида на северо-востоке Вашингтона, поэтому его директор подчинялся главному хирургу армии, а не командующему Уолтером Ридом. Первоначально он был основан генералом времен Гражданской войны как Армейский медицинский музей в 1862 году для борьбы с «болезнями на поле боя». До закрытия AFIP в 2011 году в результате принятия Закона о перестройке и закрытии базы 2005 года отдел патологии большую часть времени выступал в качестве консультанта, предоставляя второе мнение бесплатно военным и за плату гражданским врачам. Ежегодно он рассматривает десятки тысяч дел при том понимании, что может сохранить репрезентативную выборку по любому делу. Таким образом, он собрал образцы тканей около 2 600 000 человек из хирургического материала и материала аутопсии, в основном в виде кусочков ткани размером с игральную кость, зафиксированных в формалине и заключенных в восковые блоки парафина .

Болезнь дельфинов

AFIP также занимался ветеринарными заболеваниями. Зимой 1987 года половина популяции афалин на атлантическом побережье США умерла от загадочной болезни. Из образцов, взятых у выброшенных на берег дельфинов, ветеринарный патологоанатом AFIP заподозрил вирусную инфекцию. В 1991 году Альберту Остерхаусу удалось выделить морбилливирус у дельфинов, ставших жертвами аналогичной болезни в Средиземноморье, но образцы от первого вымирания были сочтены слишком разложившимися, чтобы можно было выделить какие-либо вирусы. Тем не менее Таубенбергера попросили попробовать.

В конце 1980-х годов Кэри Маллис нашел способ дублировать цепи ДНК с помощью метода, называемого полимеразной цепной реакцией (ПЦР). С помощью этого метода молекулярному биологу Эми Краффт в конечном итоге удалось выделить фрагменты РНК морбилливируса . Здесь команда усовершенствовала методы извлечения РНК с помощью ПЦР из сильно деградировавшей ткани (если вы решили использовать антисмысловую цепь РНК – как в случае с гриппом или морбилливирусами – вам сначала придется скопировать ее обратно в смысловую цепь ДНК). ).

поисках вируса испанского гриппа

Опасаясь государственных сокращений, Таубенбергер искал возможность применения ПЦР на огромном складе 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, умерших от первоначальной вирусной инфекции, а не от последующей бактериальной пневмонии. Семь образцов показались многообещающими.

Геном вируса гриппа включает около 13 000 пар оснований, которые распались на кусочки размером всего 100 пар оснований. Чтобы ПЦР работала, необходимо создать праймеры , то есть короткий участок ДНК с зеркальными последовательностями последовательности в двух конечных точках фрагмента. Они связываются с фрагментом и с помощью полимеразы основания добавляются между праймерами, чтобы создать копию. Миллионы копий сегмента гена помечаются радиоактивным зондом во время их создания. Затем их можно разделить на тонком геле, пропустив через гель электрический ток. Радиоактивные метки оставляют черную метку на рентгеновской пленке, наложенной на гель.

Из анализов сыворотки людей, ставших свидетелями испанского гриппа, стало известно, что вирус должен принадлежать к подтипу H1N1. Команда изучила все доступные последовательности генов гриппа этого подтипа, чтобы выяснить, есть ли в данном гене какие-либо части, которые практически идентичны. Их превратили в праймеры. Первой целью было выяснить, остались ли вообще в образцах тканей какие-либо фрагменты вируса гриппа. Лабораторную работу в основном проводила Энн Рид и больше года она ничего не нашла. 23 июля 1996 года Эми Краффт, к которой она обратилась за помощью, получила положительный результат по случаю пандемии гриппа 1957 года. Этот успех побудил Рида протестировать больше случаев с 1918 года, и в конечном итоге был получен положительный сигнал от тканей, принадлежащих рядовому по имени Роско Воган, который умер 26 сентября 1918 года в Кэмп-Джексон, Южная Каролина, от пневмонии левого легкого. Его правое легкое, судя по всему, отставало в прогрессировании заболевания на несколько дней, так что вирус все еще присутствовал на этой стороне, когда он умер.

Последовательность матричного гена не совпадала точно ни с одной известной последовательностью, так что примеси можно было исключить. Всего команда Таубенбергера выделила девять фрагментов вирусной РНК из пяти разных генов. Они решили отправить свою первую публикацию в журнал Nature , но редакция отклонила статью, даже не отправив ее экспертам для рецензирования. Наука поначалу тоже была настроена скептически, но в конце концов 21 марта 1997 года опубликовала информацию, составляющую около 15 процентов гена гемагглютинина , а также небольшие фрагменты четырех других генов. К лету 1997 года команда имела полную последовательность гемагглютинина. В этот момент возникла проблема: они израсходовали половину ткани, полученной от рядового Роско Воана, для этого одного гена. Казалось наиболее вероятным, что все десять генов вируса 1918 года не удастся секвенировать на основе доступного материала. (В сентябре 1997 года образцы тканей рядового Джеймса Даунса, скончавшегося от гриппа в Кэмп-Аптоне, штат Нью-Йорк, также оказались положительными.)

Входит

Мартовскую статью в журнале Science также прочитал Йохан Хультин . В 1951 году патологоанатом уже пытался выделить вирус гриппа 1918 года от жертв, похороненных в вечной мерзлоте Аляски. В так называемой в то время миссии Теллера он раскопал тела, но не обнаружил живых вирусов. Он так и не закончил свою диссертацию. Теперь, когда был доступен ПЦР, он понял, что пришло время попробовать еще раз.

В июле 1997 года он предложил Таубенбергеру вернуться на территорию нынешнего Бревига, Аляска. Он снова получил разрешение на раскопки жертв испанского гриппа 1918 года, и на этот раз он раскопал останки тучной женщины лет тридцати, которую он окрестил «Люси». Жир защитил ее легкие от распада, и он забрал 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 материала было достаточно, чтобы секвенировать весь вирус 1918 года много раз. Таубенбергеру и Риду удалось создать полную последовательность гемагглютинина, чтобы подтвердить последовательность, которую они получили от Воана. Во всех трех случаях – Вон, Даунс и Люси – 1800 пар оснований различались лишь в нескольких местах. Это было лучшим подтверждением того, что последовательность гемагглютинина 1918 года действительно была обнаружена.

В серии статей команда опубликовала полный геном вируса гриппа 1918 года. Работу финансировали Управление ветеранов и Министерство обороны . одним из «прорывов года» Завершение исследования генома в 2005 году было названо журналом Science и «статьей года» по версии журнала Lancet .

Страннее, чем вымысел

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 он хотел знать, будет ли Таубенбергер заинтересован в чтении первого варианта романа, в котором амбициозная компания по биотехнологии вакцин, известная как Immunological Technologies, воскрешает вирус испанского гриппа 1918 года в США. секретности на своем современном объекте в Сан-Диего, Калифорния. На исследование и написание книги ушло почти три года, и Картер искал кого-нибудь, кто мог бы критиковать научные элементы. Джеффри Таубенбергер казался идеальным кандидатом.

К удивлению Картера, Таубенбергер согласился прочитать увесистую рукопись, несмотря на свою загруженность. Но больше всего Таубенбергер отреагировал не на научные аспекты этой истории, а на морские сцены, происходящие в Тихом океане. Таубенбергер считал, что в книге, позже опубликованной как « Девятый день творения» , были неразрешенные сюжетные линии, связанные с оперативной группой военно-морских авианосцев, которая играла центральную роль в эскалации международных конфликтов. Картер уступил и добавил в книгу новый раздел, включающий сцену боя между авианосцем ВМС США и современной китайской атомной подводной лодкой.

Затем Таубенбергер согласился дать Картеру интервью о его продолжающейся работе над секвенированием штамма 1918 года. К чему могли привести исследования, будет ли в конечном итоге реконструирован штамм 1918 года и были ли у Таубенбергера какие-либо сомнения по поводу публикации последовательностей генов смертоносного штамма гриппа? Интервью было проведено и размещено в Интернете в марте 1998 года под названием «Интервью с доктором Джеффри Таубенбергером».

Личные интересы

Джеффри Карл Таубенбергер родился в госпитале армии США в Ландштуле, но его отец был немцем, а мать родом из США. Его отец Хайнц Карл Таубенбергер в юности 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 - начале 1950-х годов.

В свободное время Таубенбергер играет на деревянных духовых инструментах – гобое, валторне, кларнете; но его интересом в основном была композиция. В 1981 году он создал свой первый опус — оперетту «Своенравный принц » 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 исполнил две части с Ричмондским общественным оркестром в том же году под руководством Таубенбергера. Дальнейшая работа включает две песни для тенора и фортепиано на стихи Гете (1985–1986), два квинтета для деревянных духовых инструментов (1987 и 1988) и струнный квартет соль мажор (1990), который в том же году был исполнен Columbia String Ensemble и в 1995 год – снова Галерея «Квартет». Затем последовали восемь двухголосных инвенций для фортепиано соло (1994), струнный квартет ми минор (1997) и «Мечты», симфоническая тональная поэма для большого оркестра (2000). В настоящее время работает над симфонией до мажор (с 2005 г.) и струнным квартетом си минор (2007 г.). Из-за работы и семейных обязанностей он находит крайне мало времени для сочинения.

Таубенбергер женат, имеет двоих детей.

Таубенбергер — троюродный брат бывшего кандидата в мэры Филадельфии Эла Таубенбергера .

Источники

• Дэвис, Пит (1999). Простуда: забытая трагедия 1918 года и научная охота за вирусом, вызвавшим ее . Лондон: Майкл Джозеф. ISBN  0-7181-4349-3 .
• Иллюстр с фотографиями; Колата, Джина Бари (2000). Грипп: история великой пандемии гриппа 1918 года и поиска вируса, вызвавшего ее . Нью-Йорк: Фаррар Штраус Жиру. ISBN  0-333-75105-1 .
• На пути к убийце: ученые открывают ключ к разгадке вируса испанского гриппа (экспонат в Национальном музее здравоохранения и медицины , 1996 г.)