Отто Генрих Варбург – немецкий ученый, которому в 1931 году присудили Нобелевскую премию по физиологии или медицине за исследование клеточного дыхания. Проживая и работая в Берлине, он внес чрезвычайно большое количество вкладов в клеточную биологию и биохимию. Подробнее о гениальном немце читайте далее на berlin.eu.
Выходец из влиятельной семьи
Ученый родился 8 октября 1883 года в немецком городе Фрайбург-им-Брайсгау, недалеко от границы со Швейцарией. Его мать происходила из семьи банкиров и госслужащих, а отец был членом известной семьи Варбургов, профессором физики, президентом Physikalische Reichsanstalt и тайным правительственным советником. Отто Варбург изучал химию под руководством Эмиля Фишера и получил степень доктора химии в Берлине в 1906 году. Через 5 лет он получил степень доктора медицины в Гейдельберге, где учился у Людольфа фон Креля.
Научные исследования
В 1908–1914 годах Варбург работал в Неапольской морской биологической станции (Италия). Там он исследовал потребление кислорода яйцами морских ежей после оплодотворения. Он выяснил, что в процессе оплодотворения скорость их дыхания возрастает в 6 раз. Кроме того, эксперименты показали, что для развития личиночной стадии необходимо железо.
Многие ранние исследования Варбурга касались полипептидов – органических веществ, состоящих из нескольких или многих остатков аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Они представляют собой промежуточный продукт расщепления и биосинтеза белков. В Гейдельберге ученый работал над процессом окисления. Его особый интерес к исследованию процессов жизнедеятельности физическими и химическими методами привел к попыткам связать эти процессы с явлениями неорганического мира.
В 1918 году Варбург был назначен профессором Института биологии имени Кайзера Вильгельма, а в 1931-м – директором Института клеточной физиологии имени Кайзера Вильгельма, что в Берлине. Ученый подробно исследовал процессы усвоения углекислого газа в растениях, метаболизм опухолей и химическую составляющую дыхательного фермента, переносящего кислород. В начале 1920-х годов он положил начало использованию манометрии (измерение изменений давления газа) для изучения скорости, с которой срезы живых тканей поглощают кислород.
Нобелевская премия
Поиски Варбурга клеточных компонентов, участвующих в потреблении кислорода, привели к определению роли дыхательных цитохромных ферментов. В 1931 году исследователю вручили Нобелевскую премию по физиологии или медицине – за открытие природы и механизм действия дыхательного фермента. Ученый выяснил, что опухоли животных производят большое количество молочной кислоты. Его открытие стало очень важным для области клеточного метаболизма и клеточного дыхания. Что важно, Варбург доказал, что раковые клетки могут жить и размножаться даже при отсутствии кислорода. По гипотезе биохимика, рак по сравнению с другими заболеваниями имеет бесчисленное количество вторичных причин возникновения. Однако основная причина онкологии, по его мнению, заключается в замене процесса дыхания с использованием кислорода в теле нормальной клетки другим типом энергетики – ферментацией глюкозы. Варбург исследовал фотосинтез и был первым, кто заметил, что для роста злокачественных клеток нужно значительно меньшее количество кислорода, чем для здоровых.
Стоит отметить, что до получения премии кандидатуру Варбурга выдвигали на 46 номинаций в течение 9 лет, однако присудили награду только в 1931-м. Уже к 1932 году Варбург выделил первый из флавопротеинов – ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в клетках. Он обнаружил, что флавопротеины действуют вместе с флавинадининдинуклеотидом – коферментом, участвующим в окислительно-восстановительных метаболических процессах. В 1935 году берлинец выяснил, что никотинамид является частью другого кофермента – никотинамидадениндинуклеотида, также участвующего в биологическом дегидрировании.
Не наукой единой
Повседневность Варбурга не ограничивалась научной деятельностью. Большую часть своей жизни он занимался конным спортом. В годы Первой мировой войны исследователь служил офицером в элитной прусской кавалерии, за что получил Железный Крест – прусский и германский военный орден. Варбург ценил этот опыт, поскольку благодаря ему получил представление о «реальной жизни» вне академической среды. В конце войны друживший с отцом Отто легендарный физик-теоретик Альберт Эйнштейн попросил биохимика покинуть армию и вернуться к науке. Впоследствии между Эйнштейном и Варбургом-младшим завязалась дружба. Наработки Эйнштейна в области физики оказали большое влияние на биохимические исследования Отто.
Нацистский период
Вместе с приходом к власти нацистов люди еврейского происхождения были вынуждены покинуть свои должности. Отец Варбурга имел еврейские корни, поэтому ученый считался «наполовину евреем». Впрочем, Отто Варбург был одним из тех, кому позволили продолжать свои исследования. В сентябре 1942 года власти признали его равный статус с немецкими арийцами. Важным фактором стала «немецкая» внешность Варбурга, поскольку канцелярия Адольфа Гитлера обращала внимание на цвет глаз и форму лица. Нацисты относились снисходительно к исследователю из-за его внимания к метаболизму и раку. Поскольку Гитлер в раннем возрасте потерял мать, умершую от рака молочной железы, диктатор поощрял ученых исследовать тему онкологии. Впрочем, решающим фактором стала выдающаяся военная служба Варбурга во время Первой мировой войны, поскольку еврейские ветераны часто освобождались от утраты немецкого гражданства по Нюрнбергским законам.
В 1943 году Варбург перенес свою лабораторию в деревню Либенбург на окраине Берлина, чтобы быть как можно дальше от нападений с воздуха. Несмотря на некоторую снисходительность, Варбург критиковал нацистский режим. Он не покинул Германию, вероятнее всего, из-за преданности работе. Ради нее исследователь даже готов был терпеть жестокое обращение нацистов с его еврейскими коллегами и родственниками. Поэтому, личность Варбурга была противоречива: он был нетерпим к противоположным научным взглядам, но толерантен к злоупотреблениям нацистов. Нередко его обвиняли в коллаборационизме во время нацистского режима. Мировое научное сообщество вновь приняло Отто Варбурга в свои круги после Второй мировой войны.
Вклад биохимика в исследование рака чрезвычайно важен, что объясняет особое любопытство ученых к его персоне. Отто Варбург являлся иностранным членом Лондонского королевского общества и членом академий Берлина, Галле, Копенгагена, Рима и Индии. В 1965 году ему присудили звание почетного доктора Оксфордского университета. Если бы не диктаторский режим Гитлера, в 1944 году исследователь мог бы получить еще одну Нобелевскую премию, в частности, за его работу о никотинамиде, механизме и ферментах, участвующих в брожении, а еще открытии флавина. В 1937 году нацистский лидер запретил немцам получать Нобелевские премии.
Варбург имел нетрадиционную ориентацию и жил вместе со своим спутником на протяжении 50 лет – Якобом Хайссом. В 1968 году ученый получил перелом бедренной кости, что впоследствии осложнился тромбозом глубоких вен. Он скончался в 1970 году от эмболии легочной артерии.