Короткохвості миші на світанку генетики розвитку – Надія Добровольська-Завадська

Генетика ембріонального розвитку, мишині лінії як модель вивчення людських хвороб, викликані радіацією мутації, генетичні і зовнішні причини раку – це лише неповний перелік наукових тем, дослідженням яких збагатила біологію ця жінка. Вона народилася в Києві, але під тиском обставин вже в зрілому віці була вимушена залишити власну родину та батьківщину. Там на Заході її внесок відомий, але вдома забули навіть її ім’я…

Мова піде про Надію Олександрівну Добровольську-Завадську. На жаль, дуже мало відомо про її молодість. Надія Добровольська, народжена 1878 року в Києві, поступила до Петербурзького університету, де отримала спеціальність хірурга. Вона вийшла заміж за юриста Веніаміна Завадського, майбутнього письменника Веніаміна Корсака. Молода лікарка дуже скоро стала відомим хірургом, яка суміщала лікарську практику із викладанням у Юр’ївському університеті, де працювала із відомим професором Миколою Бурденком. Почалася Перша світова війна, і Надія Добровольська-Завадська відправилася до фронтового шпиталю як одна з найкращих жінок-хірургів. По поверненню із фронту вона на короткий час очолила кафедру хірургіїї новоствореного Воронезького університету, ставши першою в Росії завідувачкою такої кафедри. Під час громадянської війни вона опинилася у лавах медичної служби «білої гвардії», з якою і відступила 1920-го до Криму. А потім традиційна доля емігрантів-втікачів – пароплав, Туреччина, Єгипет, Париж. У 43 роки потрібно починати життя спочатку.

І вона почала. 1-го жовтня 1921-го року Добровольську-Завадську приймають у новостворену Пастерівську лабораторію у Парижі. Ця лабораторія була спільним проектом знаменитого фізіологічного Інституту Пастера та не менш славетного Інституту Радію, де працювало подружжя Кюрі. Її керівник професор Клод Рего спрямував Надію Олександрівну на вивчення впливу радіації на живі організми – нова на той час інтригуюча тема. Добровольська-Завадська добре впоралася із завданням, а тому вже за кілька років взялася за більш складний проект: вивчення спадкових змін у мишей під дією іонізуючої радіації.

Варто згадати, що це було у той час, коли Герман Мьоллер відкривав індуковані радіацією мутації у дрозофіли. Але дрозофіла була дуже зручним для генетики об’єктом, що швидко розмножувався і давав велику кількість нащадків для статистики. З мишами було значно важче. Це не на манній каші ростити черв’ячків – тут потрібні і прискіпливе піклування, і стерильні умови, і терпіння у пошуку мутантів. Тяжка праця й аналіз 3 тисяч (!) мишей – і лише дві надійно виявлені мутації. До того ж одну з них не вдавалося отримати у чистій лінії, тобто щоб вона проявлялася завжди у нащадків. Фіаско для дослідника. Але саме тут Добровольська-Завадська і знайшла справжнє відкриття.

Ця загадкова невловима мутація була названа Brachiury («короткохвоста») або «ген Т» (від англійського tail – хвіст), через те, що у її носіїв був дуже короткий хвіст. Скоро дослідниці стало зрозуміло, що чисту лінію не вдається вивести, бо носії двох мутантних копій гену вмирають ще в ембріональному періоді. Мутація була явно домінантною, тому що давала зміни фенотипу навіть при наявності нормальної копії гену. Проте Добровольська була впевнена, що її суттю є пошкодження і втрата функції гену. Ця впевненість була блискуче підтверджена молекулярними генетиками 60 років потому.

Захоплення «короткохвостою» мутацією примусило Добровольську-Завадську шукати нових мутантів у лабораторії та в природі. І вона знайшла їх. Частина нових мутацій призводила до видозміни хвосту незалежно від Т-гену, інші проявлялися лише в його присутності. Не маючи доступу до сучасних молекулярно-біологічних методів, Надія Добровольська-Завадська зрозуміла значення цієї мутації для всієї біології. Вона висунула гіпотезу, що формування органу (наприклад, кінцівки) в ембріогенезі регулюється одним геном, а його розміри, форма та особливості – групою допоміжних генів. Крім того, мутації головного гену можуть призводити до появи в ході еволюції видів, що не мають певних органів взагалі – на кшталт безхвостих мишей чи приматів. Можливо, саме так хвіст втратили і предки людини… Сьогодні ми знаємо, що гени, відповідальні за розташування і появу органів дуже подібні (консервативні) у різних видів, а гени формотворення можуть сильно відрізнятися.

Такі очевидні для нас думки про взаємодію генів та розвитку організму були майже революційними для 30х-40х років минулого сторіччя. Навіть пізніше диференціація клітин і активність генів вивчалися паралельно. Добровольська-Завадська вже тоді побачила вибіркову активність генів у різних клітинах та тканинах як принцип формування організму. Безкорисливо віддавши своїх короткохвостих улюбленців більш досвідченим американським генетикам, Надія Олександрівна застосувала цей принцип до групи страшних і загадкових захворювань – онкологічних. Вона показала, що рак є наслідком специфічної взаємодії між генетичною схильністю і зовнішніми факторами. Їй вдалося вивести кілька ліній мишей із підвищеною частотою появи пухлин, що дозволило іншим дослідникам зробити низку відкриттів щодо природи раку. Зокрема завдяки її лінії було відкрито вірус карциноми молочної залози.

Надія Добровольська-Завадська намагалася зберегти зв’язок із батьківщиною. Можливо, це було одним із факторів, що призвели до появи в її лабораторії співробітників Веретеннікова та Кобозієва. Багато часу вона приділяла популяризації медичної науки серед російських емігрантів у Франції та в Америці. Незадовго до смерті вона збиралася передати свої архіви до АН СРСР. Ймовірно, що їй вдалося це зробити, бо Інститут Кюрі зберігає дуже мало її документів. На жаль, нещодавній пошук паперів Добровольської-Завадської у Петербурзі не дав результатів. Чутки, що тиражуються в популярних російських книжках, приписують їй ім’я Неллі, роботу у Ризькому університеті, безпорадність перед генетичною проблемою. Але ми маємо всі підстави пам’ятати справжню історію видатного біолога, розумної і сміливої жінки-науковця, перша половина життя якої обмежена двома клаптиками української землі.

«Моя наука» висловлює велику подяку професору Інституту молекулярної і клітинної біології (Сингапур) доктору Володимиру Коржу за дослідження і прекрасний опис життя і наукових досягнень Надії Добровольської-Завадської та привертання уваги до її особистості.

Повні тексти статей В. Коржа: в журналі “Bioessays” та в журналі “Онтогенез

Нові деталі біографії Надії Добровольської, що стали відомі вже після цієї публікації, зібрані в статті Вікіпедії українською мовою за цим посиланням.