Донецкий государственный медицинский университет имени М. Горького
Образование · 4 октября 2026 г.
Грегг Леонард Семенза
Грегг Леонард Семенза (1956 г.) В 2019 году был удостоен Нобелевской премии: «За открытия того, как клетки чувствуют и адаптируются к доступности кислорода». Грегг Леонард Семенза родился в 1956 году в Нью-Йорке, США. Он получил степень бакалавра в Гарвардском университете, а затем окончил медицинский и докторский курсы в Пенсильванском университете. Научный интерес Семензы постепенно сосредоточился на одной из важнейших проблем биологии: каким образом клетки понимают, сколько кислорода доступно окружающим тканям, и как они меняют свою работу в ответ на его недостаток. Особенно важным для его исследований стал эритропоэтин – гормон, который стимулирует образование эритроцитов. Когда организму не хватает кислорода, выработка эритропоэтина увеличивается, благодаря чему костный мозг производит больше красных кровяных клеток, способных переносить кислород. Однако оставалось неизвестным, каким образом клетка распознаёт снижение уровня кислорода и включает соответствующие гены. В конце 1980-х годов Семенза начал изучать регуляцию гена эритропоэтина. Используя генетически модифицированных мышей, он исследовал участки ДНК, расположенные рядом с геном эритропоэтина, и обнаружил последовательности, которые отвечают за его активацию при недостатке кислорода. В 1991 году его исследования позволили выделить особый регуляторный участок ДНК, реагирующий на гипоксию. Следующим шагом стало выяснение того, какой белок взаимодействует с этим участком ДНК. В 1992 году Семенза вместе с коллегами идентифицировал и назвал этот белковый комплекс HIF-1 или фактор, индуцируемый гипоксией. HIF-1 оказался своеобразным молекулярным переключателем, который позволяет клеткам реагировать на снижение уровня кислорода. Исследования Семензы показали, что HIF-1 является не просто механизмом, связанным с эритропоэтином. В 1993 году его лаборатория обнаружила, что уровень HIF-1 увеличивается при снижении концентрации кислорода в различных клеточных линиях млекопитающих. Это свидетельствовало о том, что механизм клеточного ответа на гипоксию имеет универсальный характер и используется множеством типов клеток. Позднее Семенза и его коллеги установили, что HIF-1 регулирует множество других генов. В частности, было показано, что он активирует ген VEGF, который стимулирует образование новых кровеносных сосудов. Такая реакция имеет важное значение для восстановления тканей, поскольку позволяет улучшить их снабжение кислородом. Однако тот же механизм может использоваться опухолями: раковые клетки, испытывающие недостаток кислорода, способны активировать HIF-1 и стимулировать рост новых сосудов, обеспечивающих опухоль питательными веществами и кислородом. Работы Семензы также показали, насколько важна система HIF для нормального развития организма. В экспериментах было установлено, что HIF-1 необходим для развития эмбриона мыши: при отсутствии этого фактора нарушается формирование сердца, кровеносных сосудов и системы крови. Таким образом, механизм, который помогает взрослым клеткам переживать недостаток кислорода, играет важную роль ещё на самых ранних этапах развития организма. Исследования Грегга Семензы стали одной из ключевых частей открытия универсального механизма кислородного ответа. Вместе с работами Питера Рэтклиффа и Уильяма Кэлина они позволили понять, каким образом клетки организма ощущают доступность кислорода и перестраивают работу генов в зависимости от его уровня.