Отто Генріх Варбург – німецький науковець, якому в 1931 році присудили Нобелівську премію з фізіології або медицини за дослідження клітинного дихання. Проживаючи і працюючи в Берліні, він зробив надзвичайно велику кількість далекосяжних внесків у клітинну біологію та біохімію. Докладніше про геніального німця читайте далі на berlin.eu.
Виходець із впливової сім’ї
Науковець народився 8 жовтня 1883 року в німецькому місті Фрайбург-ім-Брайсгау, недалеко від кордону зі Швейцарією. Його мати походила із сім’ї банкірів і держслужбовців, а батько був членом відомої родини Варбургів, професором фізики, президентом Physikalische Reichsanstalt і таємним урядовим радником. Отто Варбург вивчав хімію під керівництвом Еміля Фішера і здобув ступінь доктора хімії в Берліні в 1906 році. Через 5 років він здобув ступінь доктора медицини в Гейдельберзі, де навчався в Людольфа фон Креля.
Наукові дослідження
У 1908–1914 роках Варбург працював у Неапольській морській біологічній станції (Італія). Там він досліджував споживання кисню яйцями морських їжаків після запліднення. Він виявив, що в процесі запліднення швидкість їхнього дихання збільшується в 6 разів. Крім того, експерименти продемонстрували, що для розвитку личинкової стадії необхідне залізо.
Чимало ранніх досліджень Варбурга стосувалися поліпептидів – органічних речовин, які складаються з кількох або багатьох залишків амінокислот, з’єднаних між собою пептидними зв’язками. Вони є проміжним продуктом розщеплення і біосинтезу білків. У Гейдельберзі науковець працював над процесом окиснення. Його особливий інтерес до дослідження процесів життєдіяльності фізичними і хімічними методами призвів до спроб пов’язати ці процеси з явищами неорганічного світу.
У 1918 році Варбурга призначили професором Інституту біології імені Кайзера Вільгельма, а в 1931-му – директором Інституту клітинної фізіології імені Кайзера Вільгельма, що в Берліні. Науковець детально досліджував процеси засвоєння вуглекислого газу в рослинах, метаболізм пухлин і хімічну складову дихального ферменту, що переносить кисень. На початку 1920-х років він запровадив використання манометрії (вимірювання змін тиску газу) для вивчення швидкості, з якою зрізи живих тканин поглинають кисень.
Нобелівська премія
Пошуки Варбурга клітинних компонентів, які беруть участь у споживанні кисню, привели до визначення ролі дихальних ферментів цитохромів. У 1931 році досліднику вручили Нобелівську премію з фізіології або медицини – за відкриття природи та механізму дії дихального ферменту. Науковець з’ясував, що пухлини тварин виробляють велику кількість молочної кислоти. Його відкриття стало надзвичайно важливим для галузі клітинного метаболізму та клітинного дихання. Що важливо, Варбург довів, що ракові клітини можуть жити й розмножуватися навіть за відсутності кисню. За гіпотезою біохіміка, рак, порівняно з іншими захворюваннями, має незліченну кількість вторинних причин виникнення. Однак основна причина онкології, на його думку, полягає в заміні процесу дихання з використанням кисню в тілі нормальної клітини на інший тип енергетики – ферментацію глюкози. Варбург досліджував фотосинтез і був першим, хто помітив, що для росту злоякісних клітин потрібна значно менша кількість кисню, ніж для здорових.
Варто зауважити, що до отримання премії кандидатуру Варбурга висували аж на 46 номінацій протягом 9 років, однак присудили нагороду лише в 1931-му. Вже до 1932 року Варбург виділив перший із флавопротеїнів – ферментів, що каталізують окислювально-відновні реакції в клітинах. Він виявив, що флавопротеїни діють разом із флавінаденіндинуклеотидом – коферментом, що бере участь в окисно-відновних метаболічних процесах. У 1935 році берлінець з’ясував, що нікотинамід є частиною іншого коферменту – нікотинамідаденіндинуклеотиду, який також бере участь у біологічному дегідруванні.
Не наукою єдиною
Повсякдення Варбурга не обмежувалося науковою діяльністю. Більшу частину свого життя він займався кінним спортом. У роки Першої світової війни дослідник служив офіцером в елітній прусській кінноті, за що отримав Залізний Хрест – прусський і німецький військовий орден. Варбург цінував цей досвід, оскільки завдяки йому отримав уявлення про «реальне життя» за межами академічного середовища. Наприкінці війни легендарний фізик-теоретик Альберт Ейнштейн, який дружив із батьком Отто, попросив біохіміка залишити армію та повернутися до науки. Згодом між Ейнштейном і Варбургом-молодшим зав’язалася дружба. Напрацювання Ейнштейна в галузі фізики мали великий вплив на біохімічні дослідження Отто.
Нацистський період
Разом із приходом нацистів до влади люди єврейського походження були змушені залишити свої посади. Батько Варбурга мав єврейське коріння, тому науковець вважався «наполовину євреєм». А втім, Отто Варбург був одним із тих, кому дозволили продовжувати свої дослідження. У вересні 1942 року влада визнала його рівний статус із німецькими арійцями. Важливим фактором стала «німецька» зовнішність Варбурга, оскільки канцелярія Адольфа Гітлера зважала на колір очей і форму обличчя. Нацисти ставилися поблажливо до дослідника через його увагу до метаболізму та раку. Оскільки Гітлер у ранньому віці втратив матір, яка померла від раку молочної залози, диктатор заохочував науковців досліджувати тему онкології. А втім, вирішальним фактором стала видатна військова служба Варбурга під час Першої світової війни, оскільки єврейські ветерани часто звільнялися від втрати німецького громадянства згідно з Нюрнберзькими законами.
У 1943 році Варбург переніс свою лабораторію в село Лібенбург на околиці Берліна, щоби бути якомога далі від нападів із повітря. Попри деяку поблажливість, Варбург критикував нацистський режим. Він не залишив Німеччину, найімовірніше, через відданість роботі. Заради неї дослідник навіть був готовий терпіти жорстоке поводження нацистів із його єврейськими колегами та родичами. Тому, особистість Варбурга була суперечливою: він був нетерпимим до протилежних наукових поглядів, але толерантним до зловживань нацистів. Нерідко його звинувачували в колабораціонізмі під час нацистського режиму. Світова наукова спільнота знову прийняла Отто Варбурга до своїх кіл після Другої світової війни.
Внесок біохіміка в дослідження раку надзвичайно важливий, що пояснює особливу цікавість науковців до його персони. Отто Варбург був іноземним членом Лондонського королівського товариства та членом академій Берліна, Галле, Копенгагена, Риму та Індії. У 1965 році йому присудили звання почесного доктора Оксфордського університету. Якби не диктаторський режим Гітлера, у 1944 році дослідник міг би отримати ще одну Нобелівську премію, зокрема за його роботу про нікотинамід, механізм і ферменти, що беруть участь у бродінні, а ще відкриття флавіну. У 1937 році нацистський лідер заборонив німцям отримувати Нобелівські премії.
Варбург мав нетрадиційну орієнтацію і проживав разом зі своїм супутником упродовж 50 років – Якобом Гайссом. У 1968 році науковець отримав перелом стегнової кістки, що згодом ускладнився тромбозом глибоких вен. Він помер у 1970 році від емболії легеневої артерії.