Стэнли Коэн

Стэнли Коэн — американский биохимик и нейробиолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 1986 года (совместно с Ритой Леви-Монтальчини) за открытие факторов роста — веществ, стимулирующих рост и дифференцировку клеток. Наиболее известен открытием эпидермального фактора роста (EGF) и его рецептора, что заложило основы современной клеточной биологии, онкологии и регенеративной медицины.

Биография

Ранние годы и образование

Стэнли Коэн родился 17 ноября 1922 года в Бруклине (Нью-Йорк, США) в семье еврейских иммигрантов из России. Его отец был портным, мать — домохозяйкой. В 1943 году он окончил Бруклинский колледж со степенью бакалавра по химии и биологии. Во время Второй мировой войны служил в армии США в качестве бактериолога. После войны продолжил образование: в 1948 году получил степень магистра по зоологии в Оберлинском колледже (Огайо), а в 1951 году — докторскую степень (PhD) по биохимии в Мичиганском университете, где изучал метаболизм аминокислот.

Научная карьера

После защиты диссертации Коэн работал в Университете Колорадо, а затем, в 1952 году, по приглашению нобелевского лауреата Карла Кори, перешёл в Вашингтонский университет в Сент-Луисе. Там он начал сотрудничество с Ритой Леви-Монтальчини, изучавшей фактор роста нервов (NGF). В 1959 году Коэн переехал в Университет Вандербильта (Нэшвилл, Теннесси), где проработал до конца карьеры. В 1976 году он стал профессором кафедры биохимии, а в 1986 году — заслуженным профессором (Distinguished Professor) Университета Вандербильта.

Открытие эпидермального фактора роста (EGF)

Предпосылки

В 1950-х годах Рита Леви-Монтальчини обнаружила, что имплантированная в куриный эмбрион мышиная опухоль вызывает активный рост нервных волокон. Она идентифицировала вещество, ответственное за этот эффект, — фактор роста нервов (NGF). Коэн присоединился к её работе, но вскоре сосредоточился на другом феномене: при очистке экстракта мышиных слюнных желёз он заметил, что инъекции этого экстракта новорождённым мышам приводят к преждевременному открытию глаз и прорезыванию зубов.

Выделение и идентификация

В 1962 году Коэн опубликовал статью, в которой описал выделение из экстракта слюнных желёз мышей белка, стимулирующего пролиферацию эпителиальных клеток. Этот белок был назван эпидермальным фактором роста (EGF). Коэн разработал методы очистки EGF до гомогенного состояния и определил его аминокислотную последовательность. В 1975 году он совместно с коллегами открыл рецептор EGF (EGFR) — трансмембранный белок, который активируется при связывании с EGF и запускает каскад внутриклеточных сигналов, приводящих к делению клеток.

Значение открытия

Открытие EGF и его рецептора имело фундаментальное значение для биологии развития и медицины. Оно показало, что рост и дифференцировка клеток регулируются специфическими белковыми сигналами, а не только генетической программой. EGFR стал первой идентифицированной рецепторной тирозинкиназой — классом белков, играющих ключевую роль в передаче сигналов в клетке. Мутации и гиперэкспрессия EGFR были обнаружены при многих видах рака (рак лёгкого, молочной железы, головного мозга), что привело к разработке таргетных противоопухолевых препаратов (например, гефитиниб, эрлотиниб, цетуксимаб).

Другие научные достижения

Помимо EGF, Стэнли Коэн внёс вклад в изучение других факторов роста и сигнальных путей. Его лаборатория исследовала механизмы действия фактора роста кератиноцитов (KGF), трансформирующего фактора роста альфа (TGF-α) и других митогенов. Коэн также изучал роль фосфорилирования белков в регуляции клеточного цикла и апоптоза. В 1980-х годах его группа показала, что рецептор EGF способен аутофосфорилироваться — процесс, необходимый для активации сигнальных каскадов.

Нобелевская премия

В 1986 году Стэнли Коэн и Рита Леви-Монтальчини были удостоены Нобелевской премии по физиологии или медицине «за открытия факторов роста». В нобелевской речи Коэн подчеркнул, что его работа была бы невозможна без сотрудничества с Леви-Монтальчини и коллегами из Университета Вандербильта. Премия стала признанием не только открытия EGF, но и всей концепции сигнальной регуляции клеточного роста.

Личная жизнь и смерть

Стэнли Коэн был женат на Джейн Харт (с 1948 года), у них родилось трое детей. Он был известен своей скромностью и преданностью науке, редко давал интервью. Коэн скончался 5 февраля 2020 года в Нэшвилле в возрасте 97 лет от естественных причин.

Наследие и влияние

Работы Стэнли Коэна заложили основы нескольких направлений современной биологии и медицины:

• Клеточная биология: открытие EGF и EGFR привело к пониманию механизмов рецепции и передачи сигналов, что стало основой для изучения всех факторов роста и цитокинов.
• Онкология: идентификация EGFR как онкогена стимулировала разработку таргетной терапии рака. Ингибиторы EGFR (гефитиниб, эрлотиниб) и моноклональные антитела (цетуксимаб, панитумумаб) широко применяются в клинической практике.
• Регенеративная медицина: EGF используется для заживления ран, лечения ожогов и в косметологии (стимуляция роста эпидермиса).
• Биотехнология: методы очистки и анализа факторов роста, разработанные Коэном, стали стандартными в лабораторной практике.

В честь учёного названа премия Стэнли Коэна, присуждаемая Университетом Вандербильта за выдающиеся достижения в области биохимии.

Интересные факты

• Коэн часто говорил, что его открытие EGF было «счастливой случайностью» — он искал NGF, но обнаружил другой фактор.
• В 1980-х годах его лаборатория синтезировала первый рекомбинантный EGF, что позволило начать промышленное производство белка.
• Несмотря на преклонный возраст, Коэн продолжал посещать лабораторию до 90 лет, консультируя молодых учёных.

Основные публикации

• Cohen S. (1962). «Isolation of a mouse submaxillary gland protein accelerating incisor eruption and eyelid opening in the new-born mouse». Journal of Biological Chemistry, 237: 1555–1562.
• Cohen S., Carpenter G., Lembach K. J. (1975). «Interaction of epidermal growth factor with specific receptors in human fibroblasts». Journal of Biological Chemistry, 250(11): 4297–4304.
• Cohen S., Ushiro H., Stoscheck C., Chinkers M. (1982). «A native 170,000 epidermal growth factor receptor-kinase complex from shed plasma membrane vesicles». Journal of Biological Chemistry, 257(3): 1523–1531.

Источники

• Nobel Foundation. «Stanley Cohen – Biographical». Nobelprize.org, 1986.
• Carpenter G., Cohen S. «Epidermal Growth Factor». Annual Review of Biochemistry, 1979, 48: 193–216.
• University of Vanderbilt. «In Memoriam: Stanley Cohen, Nobel Prize-winning biochemist, 97». Vanderbilt News, 2020.
• Guroff G. «Stanley Cohen (1922–2020)». Nature, 2020, 579: 346.
• «Stanley Cohen». Encyclopaedia Britannica, 2020.