Альберт сент дьердьи. Биография. Научный вклад и его значения

В доме, где воспитывался Сент-Дьердьи часто звучала музыка и велись интеллектуальные беседы; позднее он говорил: «Я понял, что интеллектуальные ценности стоят того, чтобы к ним стремиться; художественное и научное созидание – высший смысл человеческого бытия». В детстве С.-Д. считался малоспособным ребенком, но внезапно увлекся чтением в подростковом возрасте, что позволило ему закончить среднюю школу с самыми высокими отметками.

В 1911 г. С.-Д. поступил на медицинский факультет Будапештского университета, где занялся исследовательской работой в лаборатории своего дяди, связанной одновременно с изучением микроскопической анатомии эпителиальных клеток анального канала, а также стекловидного тела глаза. На третьем курсе он опубликовал несколько статей по гистологии. С началом первой мировой войны С.-Д. был призван в австро-венгерскую армию, воевал три года на русском и итальянском фронтах и был награжден серебряной медалью «За доблесть». «Не желая участвовать в жестокой и бессмысленной бойне», он выстрелил себе в руку и таким образом смог вернуться домой. С.-Д. продолжил свое обучение и в 1917 г. получил диплом врача. Он был направлен по распределению в армейскую бактериологическую лабораторию, где на итальянских пленных проводились эксперименты. Это вызвало протест ученого, из-за чего он был отправлен в ссылку на север Италии, в болотистую местность, где существовала реальная опасность погибнуть, заболев тропической малярией. Но он выжил.

По окончании войны С.-Д. стал ассистентом профессора фармакологии в Университете в Позони (в настоящее время – Братислава, Чехословакия). Несколько месяцев спустя город был передан Чехословакии, согласно Версальскому мирному договору. С.-Д. вернулся в Будапешт, забрав с собой лабораторное оборудование. После прихода к власти коммунистов во главе с Бела Куном С.-Д. эмигрировал и в течение десяти лет вел научные исследования в различных странах Европы. Так, он изучал электрофизиологию в Праге, химию кислот и оснований – в Берлине, физическую химию – в Институте тропической медицины в Гамбурге. После двухлетнего периода работы на кафедре фармакологии Лейденского университета в Нидерландах он стал научным сотрудником Университета в Гронингене, где начал изучение механизмов биологического окисления.

К 20-м гг. сложились первые представления об общей модели клеточного метаболизма углеводов, окислении и обмене энергии в клетке. Биохимики уже успели выяснить, что глюкоза и форма ее хранения – гликоген – разрушаются или метаболизируются двумя возможными путями: анаэробным путем (в отсутствие кислорода), который ведет к образованию молочной кислоты, или лактата, и аэробным путем (в присутствии кислорода), или гликолизом, при котором глюкоза превращается в пировиноградную кислоту, или пируват, а затем в двуокись углерода и воду. Отто Варбург считал, что неотъемлемой стадией биологического окисления является биохимическая активация (и добавление) кислорода, в То время как Генрих Виланд полагал, что активация (и удаление) водорода более важны. С.-Д. удалось доказать, что активация как кислорода, так и водорода необходима для реакций клеточного окисления. Он также открыл ферменты дикарбоновых кислот – янтарной и лимонной, – которые катализируют промежуточные окислительные реакции при превращении пирувата в двуокись углерода и воду. Эта каталитическая система связана с внутриклеточными структурами, позднее идентифицированными как митохондрии (мелкие гранулы или палочковидные структуры в цитоплазме клеток), и энергетическими центрами клетки. Открытия С.-Д., сделанные в Гронингене в 30-х гг., заложили основу для будущих исследований Гансом Кребсом биохимических реакций, в настоящее время известных как цикл лимонной кислоты, или цикл Кребса.

При анализе биологического окисления в растительных клетках С.-Д. обнаружил сильный восстановитель, или донор, водорода. Работая в Кембриджском университете в лаборатории физиолога Фредерика Гоуленда Хопкинса, С.-Д. получил из апельсинов, лимонов, капусты, а также надпочечников животных и изолировал кристаллы восстанавливающего вещества. Поскольку вещество содержало шесть атомов углерода и относилось к кислотам, он назвал его гексуроновой кислотой. За эту работу Кембриджской университет присудил ему степень доктора философии в 1927 г. Он остался в Кембридже еще на три года, затем год работал в США, в клинике Мэйо в Миннесоте, где он выделил большие количества гексуроновой кислоты из надпочечников животных. С полученными им двадцатью пятью граммами гексуроновой кислоты он возвращается в Кембридж, где с помощью химика Уолтера Н. Хоуорса определяет ее полную химическую структуру.

По возвращении в Венгрию в 1930 г. С.-Д. был назначен профессором медицинской химии в Университете Сегеда, а пять лет спустя – профессором органической химии. В ходе экспериментов, которые он и его коллеги проводили, удалось доказать, что гексуроновая кислота, переименованная С.-Д. и Хоуорсом в аскорбиновую, идентична витамину С. Недостаток витамина С в пищевом рационе вызывает у людей такие заболевания, как цинга (скорбут), отсюда название аскорбиновой кислоты. Цинга, заболевание, связанное с питанием и характеризующееся слабостью, анемией, рыхлостью десен и наклонностью к кровоточивости капилляров кожи и слизистых оболочек, на протяжении веков была типична для моряков, употреблявших пищу, лишенную аскорбиновой кислоты, или витамина С. Известная в настоящее время как болезнь Барлоу, цинга (скорбут) встречается очень редко.

Когда запасы гексуроновой кислоты для исследований иссякли, С.-Д. обнаружил, что паприка, или венгерский красный перец, содержит большие количества аскорбиновой кислоты. «Однажды у нас на ужин был красный перец, – вспоминал он позже. – У меня не было желания его есть, и я подумывал уйти. Внезапно мне пришла в голову мысль, что это единственное растение, которое я никогда не изучал. Я взял его в лабораторию, а к середине ночи уже знал, что это настоящая сокровищница витамина С, в которой содержится до 2 милиграммов этого витамина на 1 грамм вещества». За несколько недель С.-Д. получил из перца килограммы кристаллического витамина С.

В Университете Сегеда С.-Д. также обнаружил, что флавоноиды, растительные пигменты, присутствующие в неочищенных препаратах аскорбиновой кислоты, уменьшают хрупкость капилляров, которая ведет к кровотечениям у больных с геморрагическим васкулитом (болезнью, характеризующейся изменением окраски кожи, рвотой, диареей, вздутием живота и почечной коликой). Он назвал эти вещества витамином Р.

Лучшие дня

С.-Д. был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине 1937 г. «за открытия в области процессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и катализа фумаровой кислоты». В речи на презентации Инар Хаммарстен из Каролинского института обратил внимание на то, что открытия С.-Д. сыграли важную роль «для получения первых представлений о последовательном окислительном процессе». В Нобелевской лекции С.-Д. сказал, что с работы Вилэнда, инициатора исследований в этой области, стало ясно, что организму человека присущ только один источник энергии – водород (а не углерод и двуокись углерода, как предполагали прежде).

Через год после получения Нобелевской премии С.-Д. был назначен профессором университета в Льеже (Бельгия). В конце 30-х гг. он заинтересовался биохимией мышечных клеток. С.-Д. и его коллеги выделили актин, белок мышечной ткани, образующий вместе с другим белком, миозином, комплекс актомиозин. Нагретый экстракт мышечной ткани, будучи добавленным к актомиозину, вызывает сокращение искусственных мышечных волокон. С.-Д. упорно продолжал считать фосфатные связи аденозинтрифосфата (АТФ), богатые энергией, причиной сокращения актомиозина.

Во время второй мировой войны С.-Д. остался в Венгрии, участвовал в подпольной борьбе. Незадолго до окончания войны ему, преследуемому нацистами, удалось за одну ночь при поддержке короля получить шведское гражданство и за несколько часов до прибытия гестапо покинуть Будапешт и переправиться в Швецию через дипломатическую миссию. После войны, разочарованный советской оккупацией Венгрии и деморализованный неудачей своей политической деятельности как члена Венгерского парламента, он в 1947 г. эмигрировал в США и в 1955 г. получил американское гражданство. В морской биологической лаборатории в Вудс-Холе (штат Массачусетс) С.-Д. организовал Институт по исследованию мышц, где проводил изучение регуляции роста раковых клеток, электрофизиологических свойств биологических мембран и гормональной функции тимуса.

В 1917 г. С.-Д. женился на Корнелии Демени; у них родилась дочь. После смерти жены от рака он в 1942 г. женился на Марте Барбиро, а в 1975 г. – на Марсии Хаустон. Открыто выступая против развернутой США войны во Вьетнаме, С.-Д. участвовал и в движении за ядерное разоружение.

Умер С.-Д. в своем доме в Вудс-Холе 22 октября 1986 г. от хронической почечной недостаточности.

Среди наград С.-Д. – премия Камерона Эдинбургского университета (1946) и премия Альберта Ласкера Американской кардиологической ассоциации (1954). Он был членом Будапештской академии наук, Национальной академии наук США, Американской академии наук и искусств и Национальной академии Будапешта. Ему были присвоены почетные звания университетов Лозанны, Падуи, Парижа, Бордо, Кембриджа, Оксфорда и Брауна.

Альберт Сент-Дьердьи

Существует только один верный путь избежать ошибок: не делать ничего или, по крайней мере, стараться не делать ничего нового. Это, однако, само по себе уже есть величайшая из ошибок. Избранники, которые способны без ошибок открывать новые пути в науке, очень редки, и автор, несомненно, не принадлежит к их числу. В области неизвестного точки опоры ненадежны, и тот, кто вступает сюда, не может надеяться на большее, чем на то, что его возможные ошибки будут почетными.

Одной из наиболее характерных черт современной биохимии является сосуществование ярких бликов и глубоких теней, знания и невежества. Хотя мы в состоянии осуществлять реакции, которые граничат с чудом и в отдельных случаях превосходят природу, мы не можем ответить на многие простейшие и самые фундаментальные вопросы. Мы имеем, например, очень детальные сведения о структуре молекул белков, но мы не можем сказать, для чего природа соединила эти атомы таким совершенно специфическим образом, каковы те качества, которых она хотела при этом достичь. То же относится и к нуклеиновым кислотам и нуклеопротеинам. Мы знаем много гормонов, и многие из них мы умеем синтезировать сами, вне живого организма. В некоторых случаях мы умеем даже создавать агенты более активные, чем природные. Но как действуют гормоны, что они делают на молекулярном уровне, этого мы не знаем; в анализе их действия мы не пошли дальше симптоматологии. То же верно и относительно большинства наших лекарств.

Такая же двойственность существует и в том, что мы знаем о макроэргических, т. е. обладающих большим запасом энергии, химических связях, главным представителем которых является макроэргическая фосфатная связь Р-О-Р. Мы будем для краткости обозначать эту связь символом ~Р. Открытие этих связей было, вне всякого сомнения, одним из самых блестящих достижений современной биохимии. Мы знаем, как за счет одной ~Р устанавливается другая эндергоническая связь. Мы знаем, как в процессе ферментации смещаются связи в фосфатах гексозы или триозы, покаР-связи не превратятся в ~Р, энергия которых, перенесенная к аденозиндифосфату (АДФ). может поддерживать эндергонические процессы синтеза. Мы обладаем поразительными знаниями о процессах, в которых наши пищевые вещества используются, чтобы строить наше тело, воздвигать здание жизни, конструировать ее механизм; но как энергия приводит в движение эту машину, как производится работа, будь то работа механическая, осмотическая или электрическая, одним словом, как энергия управляет жизнедеятельностью - этого мы не знаем. Ослепленные нашими успехами, мы часто даже забываем ставить такие вопросы.

Эта «светотень» («chiaroscuro»*) и представляет собой одну из самых характерных черт современной биохимии. Такое переплетение известного и неизвестного указывает на то, что нам не хватает какой-то весьма существенной информации. Данная книга и содержит догадку об ее природе.

Исследование этой двойственности необходимо и актуально по следующей причине. Большим провалам в нашем понимании соответствуют столь же большие провалы в медицинских науках. В настоящее время человечество больше всего страдает от так называемых «дегенеративных болезней». Этот термин означает: «болезни, которых мы не понимаем и с которыми мы, следовательно, ничего не можем сделать». Существование такой замкнутой группы болезней также указывает на какой-то большой дефект в наших фундаментальных знаниях. Возможно, что все эти провалы, относящиеся к нормальным функциям организма или к его заболеваниям, имеют один общий знаменатель, какой-то процесс, который до сих пор оставался невыясненным. Нашему биологическому мышлению не хватает какого-то фундаментального факта, если не нового аспекта.

Проторенные пути в науке часто оказываются тупиковыми, и единственный здоровый подход к фундаментальным вопросам лежит на уровне наших основных знаний. Способы лечения болезней вытекают из прогресса нашего понимания их как естественные плоды знания. Эта мысль и будет лейтмотивом данной книги, которая содержит попытку выявить недостающее звено в наших знаниях и открыть подход к его изучению.

Альберт Сент-Дьердьи, Июль 1956 г

ЧАСТЬ I. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ
1. Постановка проблемы
2. Теория передачи энергии
3. Мобильность Е* и организация
4. Абсорбция, флуоресценция и фосфоресценция
5. Триплеты и вода
6. Возбуждение и биологическая матрица
7. Тушение и тушители
8. Различные наблюдения
ЧАСТЬ II. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ
9. Теория мышечного сокращения
10. Молекула АТФ
11 Рибофлавин
12 Ионы, глютатион, сахара и спирты
13. Об окислительном фосфорилировании и его расщеплении
14. Деполяризация клеточной мембраны
ЧАСТЬ III. О ЛЕКАРСТВАХ, ГОРМОНАХ И БОЛЕЗНЯХ
15. Общие замечания о лекарствах и болезнях
16. О йоде и хлорпромазине
17. О миотонии
18. О тимусе
19. Об окислении, ферментации и раке
20. Заключение
Литература

*В живописи и графическом искусстве под термином « tchiaroscuro» («светотень») разумеют сочетание ярких бликов и глубоких теней, какое мы часто встречаем, например, в картинах Рубенса.

Зачем Альберт Сент-Дьердьи прострелил себе руку и почему будущему нобелевскому лауреату пришлось доказывать свое первенство, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

Наш нынешний герой оказался героем во всех смыслах. Во-первых, он смог впервые получить чистый витамин С. Во-вторых, раскрыл тайну работы мышц и чуть не стал «проклятием» студентов-медиков, начинающих постигать биохимию. В-третьих, приложил руку к созданию Академии наук Венгрии и стал первым венгерским ученым, который поехал получать Нобелевскую премию прямо из своей родной страны, а не из каких-либо других государств.

Да, Венгрию он покинул, но лишь в послевоенное время, успев стать национальным достоянием. Его харизма, талант просто подавать сложную информацию и жизненная «упертость» сделали Сент-Дьердьи, по сути, отцом редокс-биологии и одним из самых известных ученых США, но давайте обо всем по порядку.

Альберт Сент-Дьердьи

Wikimedia Commons

Альберт Сент-Дьердьи (Albert Szent-Györgyi)

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1937 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования биологического окисления и в особенности за открытие витамина С и катализа фумаровой кислотой» (for his discoveries in connection with the biological combustion processes, with special reference to vitamin C and the catalysis of fumaric acid).

Только не наука

В детстве, однако, все эти геройские черты себя никак не проявляли. Несмотря на яркую и блистательную научную карьеру, Альберт Сент-Дьердьи, по его собственным словам, был глупым ребенком. Родился он в Будапеште, вторым ребенком в крайне обеспеченной и интеллигентной семье. Его отец, Миклош Сент-Дьердьи, уроженец весьма известного в городе рода, занимался предпринимательством и управлял землями недалеко от столицы, а мать, Йозефина Сент-Дьердьи, была талантливым музыкантом. При этом в ее семье в нескольких поколениях были ученые: отец Джозеф Ленхошшек - анатом в Университете Eötvös Loránd (Университет Будапешта); брат Михай Ленхошшек - анатом и физиолог (работал там же), занимавшийся при всем прочем нейроанатомией и придумавший термин «астроцит», название звездчатой глиальной клетки мозга.

И, конечно, было немного странно, что при таких корнях мальчик получился, мягко говоря, не самый умный. Он терпеть не мог книги и занудные школьные предметы, а сдавать экзамены и переходить из класса в класс ухитрялся чудом. Для этого родители прибегали к помощи репетиторов, которые буквально впихивали в нерадивого подростка знания.

В 16 лет с ним произошла радикальная перемена. Сложно сказать, что стало причиной, но молодой Альберт вдруг почувствовал неуемную тягу к знаниям, будто в нем проснулись «дремавшие» доселе гены мозговитых предков. Корпя над учебниками, он наконец начал вдохновлять родителей, которые радовались тому, что хоть в конце школы не придется нанимать индивидуальных педагогов. При этом Альберт хотел связать свою жизнь с медициной и наукой, чему сильно противился его дядя. Уныло вспоминая безалаберное детство и отрочество Альберта, Михай Ленхошшек небезосновательно считал, что в науке нет места таким глупцам. Кто угодно: дантист, деятель промышленности, фармацевт, но только не ученый.

Михай Ленхошшек, венгерский анатом и гистолог, дядя Альберта Сент-Дьердьи

Wikimedia Commons

Тем не менее Альберт доказал всем, что кое-что он в этой жизни может, и закончил школу с отличием, после чего ему более-менее стали доверять и разрешили поступать в медицинскую школу Университета Земмельвейса в Будапеште. Не прошло и половины от всей программы обучения, как просто зубрить медицинские предметы Альберту наскучило. Он обратился к дяде с просьбой устроиться к нему в анатомическую лабораторию. К тому времени тот уже убедился, что из племянника может получиться хороший ученый, поэтому принял того с одним условием: его область работы будет сосредоточена на прямой кишке (тогда тема значилась научным направлением лаборатории).

Возможно, был в этом некий «корыстный» интерес самого Ленхошшека, который страдал от геморроя, но этого мы уже не узнаем. В первой научной статье Сент-Дьердьи, опубликованной в 1913 году (ему тогда было 20 лет), речь шла об эпителии ануса. Потом ученый часто шутил, что именно из-за дяди начал заниматься наукой не с того конца.

«Расправиться» с медициной и получить заветную степень MD Альберту помешала Первая мировая война. Его отправили на фронт, и там будущий нобелиат два года служил военным врачом. В его планы на жизнь входили окончание университета, научные изыскания в биохимии, которая завладела его умом, карьера, семья в конце концов (перед войной он познакомился с дочерью венгерского министра почты – прекрасной Корнелией Демени), и быть застреленным он решительно не хотел. Поэтому решил «помочь» и прострелил себе левую руку, объяснив это вражеской пулей. После этого случая Сент-Дьердьи отправили лечиться обратно в Будапешт. Еще и медаль потом вручили - за отвагу (вполне заслуженно).

Неведомая «зверушка» биохимии

Будапешт в те годы был довольно печальным зрелищем, и после окончания университета в 1917 году Альберт со своей женой отправился дослужить сначала в один из военных госпиталей Северной Италии, а потом, после войны, работать в Пожонь (нынешняя Брастислава, а тогда еще венгерский город). Но как только город отошел Чехословакии, всех венгров оттуда «попросили». Молодой семье пришлось перекочевать обратно в столицу, а потом уже странствовать по лабораториям Лейдена, Гамбурга, Берлина, пока не нашлось теплое и дружественное место в Университете Гронингена (Нидерланды).

Там Сент-Дьердьи оставался четыре года, изучая клеточное дыхание и пытаясь выделить нечто, что было в соке цитрусовых растений, но не давало им быстро окисляться, как, скажем, яблокам или баклажанам. Если этого вещества было мало, то окисление становилось интенсивнее. Ученый решил, что схожий процесс имеет место при хронической недостаточности надпочечников (болезнь Аддисона). Он попытался получить это вещество из надпочечников коровы. Удалось.

Стоит сказать, что все свои работы он сопровождал грамотными статьями, которые пользовались популярностью у научного сообщества. Это сильно помогло нашему герою, когда в Гронингене скончался его научный руководитель. Руководство университета их работу не одобряло. На одной из конференций изрядно упавший духом Альберт вдруг услышал, как на весь огромный зал с маститыми профессорами один из его трудов вдруг похвалил сам сэр Фредерик Хопкинс, нобелевский лауреат 1929 года (про него уже была . Естественно, после доклада Сент-Дьердьи поспешил ему представиться лично и получил свой пригласительный «золотой билет» в Кембридж.

Там он продолжил добывать найденное им в цитрусовых и надпочечниках вещество, даже примерно по свойствам определил его химический состав - С 6 Н 8 О 6 . Но без названия свой результат публиковать нельзя, поэтому сначала автор назвал его «я не знаю», что в переводе звучит как «ignosco», но на биохимический лад называлось «игнозой» (Ignose) и выдавало в веществе «углеводную» природу. Редактор журнала шутку юмора не понял, поэтому пришлось соединение переименовать, и стало оно «гексуроновой кислотой» (ибо шесть атомов углерода). Впрочем, сейчас гексуроновой кислотой называют другое вещество.

Гексуроновая кислота с точки зрения современного химика (галактуроновая кислота)

Wikimedia Commons

Счастливый Сент-Дьердьи за это открытие получил степень PhD, а вскоре (в возрасте 36 лет) отправился в США на Международный физиологический конгресс в Бостоне, где очень удачно познакомился с представителями клиники Майо, пригласившими его поработать с кислотой у них. Поскольку рядом с клиникой располагалось несколько скотобоен, а поставки надпочечников ему обещали наладить в гигантских масштабах, ученый согласился и в итоге выделил из живого материала целую унцию (около 30 грамм) чистейшей «гексуронки». Но точная формула все никак не находилась, так как вещества все равно оставалось слишком мало.

Впечатленный успехами земляка, министр внутренних дел Венгрии Куно фон Клебельсберг решил, что его необходимо вернуть на родину, и предложил тому пост главы факультета медицинской химии в Университете Сегеды. И вот в свои 38 лет Сент-Дьердьи - уже декан и любимый студентами лектор, ведь он всегда неформально и очень ярко преподносил материал любой сложности.

Интриги

С периодом в Сегеде связан самый головокружительный этап жизни ученого. Он талантлив, амбициозен, его уважают исследователи по всему миру, он стоит на пороге большого открытия: догадывался, что его кислота не что иное, как витамин С. Тем не менее Сент-Дьердьи был очень аккуратен и не спешил делать громких заявлений без уверенности в их правде. В конце 1931 года к его работе присоединился американец Джозеф Свирбели, который одно время работал вместе Чарльзом Кингом в Питтсбурге над выделением витамина С и заверил Альберта, что может узнать, есть ли в его веществе заветное соединение. Для этого нужно было всего лишь полечить им кроликов с цингой.

На радость исследователю, опыт удался, животные выздоровели, но появилась проблема: выделенный в клинике Майо витамин кончился, а достать столько же надпочечников в Европе не получалось (из фруктов ученый тогда не мог достать чистое соединение). И тут к Альберту пришло озарение: в сладком перце (Capsicum annuum ), как выяснилось, витамина С около 2 мг на 1 г массы, то есть очень много. А если еще учесть, что Сегеда значилась столицей паприки в Венгрии… Витамин начали производить в промышленных масштабах и назвали аскорбиновой кислотой, по названию цинги (scorbutus ), от которой она спасала.

Аскорбиновая кислота

Wikimedia Commons

Работа закипела, формулу определили, ученые готовились к большой публикации в Nature , но тут внезапно начались интриги со стороны американского «конкурента» - Кинга, который в гонке за первенство умудрился опубликоваться в Science (американское же издательство) и рассказать о том, что витамин С полностью идентичен гексуроновой кислоте, не упоминая при этом авторство Сент-Дьердьи, а затем еще и подать заявку на патент. При этом сторонники Кинга еще и обвиняли Альберта в плагиате. Но хорошо, что исследователя знали очень многие, а быстро выпущенное опровержение помогло устранить последствия хамства, оправдаться и присвоить по праву заслуженное первенство себе.

Аскорбинка, однако, была не единственным направлением работы Сент-Дьердьи. Он активно занимался вообще всей дыхательной цепью, изучал яблочную, фумаровую и янтарную кислоты в их реакциях с мышечной тканью, предполагая, что они катализируют реакции и просто переносят водород из энергоемкого углевода в белки цитохромы - непосредственно туда, где образуется энергия в виде АТФ. В год получения Нобелевской премии он понял, что процесс этот цикличен, и всего лишь маленький шаг не дал ему опередить в завершении биохимического «паззла» его друга Ханса Кребса, который показал, что ключ к процессу - лимонная кислота. За расшифровку цикла Кребс уже в 1953 году получил своего «Нобеля», впоследствии назвав процесс циклом трикарбоновых кислот.

А Нобелевская премия 1937 года по физиологии и медицине единолично досталась Сент-Дьердьи, чем он был немало удивлен. Нужно сказать, что в том же году по химии премию вручили его коллеге , которому он как раз и посылал образцы вещества на разгадку, а также Паулю Карреру - тоже за витамин С.

Рождение биоэнергетики

Казалось бы, можно успокоиться и почивать на лаврах, но наш герой не из таких. Клеточное дыхание - мышечное дыхание - мышечная работа - биохимия мышечного сокращения. Примерно так выглядел его дальнейший научный путь, который он развивал до начала Второй мировой войны в Венгрии, а после нее переехал со своими идеями и наработками в США. До эмиграции ученый выяснил, что сокращение мышечного волокна можно объяснить взаимодействием мышечного белка миозина с АТФ с ее последующим расщеплением, а потом нашел еще и актин - другой белок, еще сильнее реагирующий на АТФ. В 1944 году по итогам этой работы научная группа Сень-Дьердьи опубликовала целый цикл статей «Исследования мышц в институте медицинской химии», где ученые рассказали о результатах пятилетней работы.

Свержение нацизма ученого сильно обрадовало, так как в военное время из-за своих смелых высказываний и активной помощи в отношении исследователей-евреев он испытывал многочисленные проблемы. Впрочем, особой приязни к СССР у Сент-Дьердьи не было. Поэтому, когда подвернулся вариант, он быстро переехал со своей второй женой (с первой развелся в 1941-м) в Массачусетс и принялся за развитие фонда для перемещения ученых из своей научной группы в США. Однако там дело провалилось, но получило неожиданную поддержку Национального института здоровья в Бетесде (куда потом перебрался Сент-Дьердьи) и фонда Рокфеллера.

Благодаря своей работе с мышцами, развитию Института исследования мышц, в который потом он переименовал свой фонд, а также серии легко и с юмором написанных книг про всю свою историю с изучением мышечной системы, ученый стал на одну ступень с самыми известными умами Америки. Его приглашали читать лекции, выступать на телевидении и радио, его непростой судьбой интересовались биографы и писатели.

При этом Сент-Дьердьи не отходил от своего призвания и в конце 1950-х занялся изучением рака, что привело его к исследованию свободных радикалов.

Ряд неудач, в том числе в «мышечных работах» и непризнание его идей о квантовой природе рака, поставили его на грань банкротства, но медийность свела Альберта с государственным уполномоченным Франклином Солсбери и привела к созданию Национального фонда исследования рака, который Сент-Дьердьи возглавил на девятом десятке своей жизни. Этот фонд позволил онкологии сильно продвинуться вперед во многом за счет проекта «лаборатория без границ», где могли работать люди из совершенно разных научных групп. Увы, к 90 годам ученый разругался с другими руководителями фонда. В результате он остался без средств на собственную работу, на которую, впрочем, уже не оставалось сил. В этой битве человека с раком рак победил: в возрасте 93 лет один из самых активных нобелевских лауреатов скончался от лейкемии.

Альберт Сент-Дьёрдьи (венг. Albert Szent-Györgyi , 16 сентября 1893, Будапешт - 22 октября 1986, Вудс-Хол) - американский биохимик венгерского происхождения, впервые сумел выделить витамин С и провел фундаментальные исследования в областях биологического окисления и мышечного сокращения. В 1937 году Сент-Дьёрдьи удостоен Нобелевской премии по физиологии или медицине за цикл работ по биологическому окислению, а в 1954 - премии Ласкера за основополагающие исследования в области фундаментальных медицинских наук за вклад в исследование сердечно-сосудистых заболеваний.

Содержание

• Биография
  • Ранние годы
  • Образование и Первая мировая война
  • Начало научной деятельности
  • Работа в Кембридже
  • Работа в университете Сегеда, открытие витамина C
  • Нобелевская премия, 1937
  • Изучение работы мышц
  • Период Второй Мировой Войны
  • Послевоенный период и переезд в США
  • Основание Института Исследования Мышц
  • Период 1945-1955
  • Национальный фонд исследования рака
  • Последние годы жизни
• Научный вклад и его значения
• Политическая позиция
• Премии и награды
• Литература
• См. также
• Примечания
• Ссылки

Ранние годы

Альберт Сент-Дьёрдьи родился в Будапеште, Венгрия, 16 сентября 1893 года. Он был вторым сыном в семье Миклоша и Йозефины Сент-Дьёрдьи. Его отец, бизнесмен из известной семьи, был управляющим обширными владениями в 50 милях от Будапешта, а мать - талантливым музыкантом. Альберт жил вместе с матерью и двумя братьями в Будапеште, и обычно приезжали в деревню летом. Впервые интерес к науке у будущего ученого пробудил знаменитый физиолог и профессор Будапештского университета Михай Ленхошшек (Lenhossék), брат матери, в родословной которой были несколько поколений известных ученых.

Сент-Дьёрдьи вспоминал себя как «очень глупого ребёнка», который ненавидел книги и часто нуждался в помощи репетитора, чтобы сдать экзамены. Однако в шестнадцать лет в нём пробудилась тяга к знаниям, и он начал выделяться в школе. Он объявил своей семье, что собирается стать исследователем в области медицины, но его дядя Михай Ленхошшек всячески препятствовал этой идее; он считал, что в науке нет места таким глупцам, как Альберт. Возможно, его племянника ждала карьера в косметической промышленности, профессии дантиста или фармакологии, но только не в науке! Ленхошшек смягчился, когда Сент-Дьёрдьи окончил школу с отличием.

Сент-Дьёрдьи поступил в медицинскую школу Будапешта в 1911. Так как вскоре ему надоели курсы по медицине, он перешел в анатомическую лабораторию своего дяди. Медицинское образование Сент-Дьёрдьи было прервано Первой мировой войной. Летом 1914 года он начал служить в качестве армейского врача. Несмотря на то, что он получил медаль за отвагу и проявленную храбрость, к 1916 году, после двух лет в окопах, Сент-Дьёрдьи ненавидел войну и отчаялся её пережить. Он выстрелил себе в левое плечо, утверждая, что попал под вражеский обстрел, и был отправлен обратно в Будапешт. Пока его рука заживала, Сент-Дьёрдьи окончил медицинскую школу и в 1917 получил звание магистра. Позже в том году он женился на Корнелии («Нелли») Демени, дочери министра почты Венгрии. Она сопровождала Сент-Дьёрдьи на его следующее место службы, военный госпиталь в северной Италии. Их единственный ребёнок, Корнелия («Маленькая Нелли») родилась в октябре 1918 года, перед окончанием войны.

В надежде заняться научной деятельностью и сбежать от послевоенного хаоса в Будапеште, Сент-Дьёрдьи занял исследовательскую должность в области фармакологии в Пожони (Венгрия). Когда в сентябре 1919 года Пожонь стала частью Чехословакии, венграм было приказано покинуть город. После нескольких месяцев в Будапеште, Сент-Дьёрдьи переезжал в лаборатории в Берлине, Гамбурге и Лейдене, работая то в области биохимии, то в области медицины. Сент-Дьёрдьи всерьез собирался стать врачом в тропических странах, так как это была востребованная и хорошо оплачиваемая профессия, но от этой участи его спасла научная работа в университете Гронингена (Нидерланды) в 1922. В течение последующих четырёх лет Сент-Дьёрдьи работал в физиологической лаборатории днем, и продолжал свои биохимические исследования по вечерам. Он был успешен в каждой из отраслей, и за это время опубликовал более двадцати статей. Особенно Сент-Дьёрдьи интересовали вопросы клеточного дыхания, то есть способ, которым клетки преобразуют питательные вещества в энергию.

Сент-Дьёрдьи также начал исследования дыхания растений, особенно потемнение поврежденных тканей. Однако растения, которые содержат пероксидазы (например, капуста или цитрусовые фрукты), устойчивы к потемнению. Он отметил, что при добавлении пероксида к смеси пероксидазы и бензидина, раствор приобретает яркую синюю окраску, вызванную окислением бензидина. При замене чистой пероксидазы на на сок растения, её содержащего, наблюдалась небольшая задержка в окислении бензидина, что указывало на то, что растительный сок содержит восстановительный реагент.

Сент-Дьёрдьи попытался связать болезнь Эдиссона, вызываемую отказом надпочечников, с недостатком схожего восстанавливающего реагента. Работая с надпочечниками коровы, он обнаружил присутствие больших количеств аналогичного вещества. В конце 1924 он рассказал о своем открытии английскому физиологу Генри Дэйлу и попросил разрешения провести несколько месяцев у него в лаборатории для дальнейшей работы над этими веществами. Несмотря на то, что результаты работы оказались отрицательными, поездка принесла Сент-Дьёрдьи полезные знакомства в Англии. Когда Сент-Дьёрдьи вернулся в Гронинген, оказалось, что его наставник Гамбургер умер, и а новое руководство университета не поддерживало его исследования. К середине 1926-го года он отчаялся продолжить свою научную карьеру. Он отослал жену с дочерью обратно в Будапешт, и задумался о суициде. К счастью, он решил посетить конференцию Международного физиологического общества в Стокгольме. Там, к своему удивлению, он услышал, как сэр Фредерик Голанд Хопкинс, известный английский биохимик, в своем выступлении несколько раз хвалебно упоминал новую статью Сент-Дьёрдьи. После конференции Сент-Дьёрдьи представился Хопкинсу, и тот пригласил его работать в Кембридж.

В Кембридже Сент-Дьёрдьи смог выделить и очистить небольшое количество восстанавливающего вещества, которое он обнаружил в надпочечниках, капусте и цитрусовых фруктах. Он определил, что вещество скорее всего являлось сахарной кислотой с химическим составом С 6 Н 8 О 6 . Хопкинс настоял, чтобы Сент-Дьёрдьи опубликовал свои результаты в биохимическом журнале. Для этого требовалось придумать название для вещества. Сент-Дьёрдьи в шутку предложил назвать его «Ignose» (от «ignosco» - «я не знаю» - и «-ose» для обозначения сахара.) Редактор журнала отверг и это название, и следующее, предложенное Сент-Дьёрдьи, «Godnose». Наконец, было предложено название «гексуроновая кислота» (используя корень «гекс» для обозначения шести атомов углерода, и предполагая, что это сахарная кислота, схожая с глюкуроновой кислотой), с которым согласился и Сент-Дьёрдьи. За выделение гексуроновой кислоты Сент-Дьёрдьи получил степень кандидата наук в биохимии в конце 1927.

Годы в Кембридже были счастливыми и плодотворными для Сент-Дьёрдьи. Он стабильно публиковался и стал известным в научном сообществе. В 1929 году он впервые выехал в США, чтобы посетить Международный физиологический конгресс в Бостоне. После этого собрания, он посетил Рочестер (штат Миннесота), где получил приглашение работать над гексуроновой кислотой в клинике Майо. Там, с неограниченными поставками надпочечников с расположенных неподалеку скотобоен, Сент-Дьёрдьи сумел очистить намного большие количества гексуроновой кислоты - почти унцию! К сожалению, Хоуорс, которому была отправлена часть вещества, не сумел определить химическую структуру вещества из этого небольшого образца. Таким образом, после десяти лет работы, сущность «вещества Сент-Дьёрдьи» все ещё не была установлена.

В 1928, когда Сент-Дьёрдьи все ещё работал в Кембридже, венгерский министр образования граф Куно Клебельсберг предложил ему вернуться в Венгрию, чтобы возглавить факультет медицинской химии в университете Сегеда. Сент-Дьёрдьи принял его приглашение и в 1931 занял эту должность. Его новые обязанности включали преподавание и административные задачи. Он скоро завоевал любовь и уважение студентов за прекрасные лекции и неформальный стиль руководства.

Сент-Дьёрдьи не оставлял и научные исследования. Осенью 1931-го к группе Сент-Дьёрдьи присоединился кандидат наук Джозеф Свирбели из Америки. Свирбели работал с Кингом в университете Питтсбурга над выделением витамина С. Сент-Дьёрдьи отдал ему остатки «гексуроновой кислоты», которую выделил в клинике Майо и попросил испытать её на морских свинках, зараженных цингой. Серия экспериментов доказала, что «гексуроновая кислота» и есть витамин С (Сент-Дьёрдьи подозревал об этом, но отложил проект, чтобы не заниматься сложными, дорогостоящими и трудоемкими исследованиями на животных). В это же время Кинг был близок к схожему выводу. В марте 1932 Свирбели написал своему бывшему руководителю письмо, в котором рассказал о работе в лаборатории в Сегеде, упомянув, что он и Сент-Дьёрдьи собираются опубликовать статью в журнале Nature. 1-го апреля 1932 в журнале Science была опубликована заметка Кинга, в которой он объявил об открытии витамина С, идентичного «гексуроновой кислоте». Кинг упомянул ранние работы Сент-Дьёрдьи, но не указал его авторство. История этого открытия быстро разлетелась в американской прессе. Встревоженные и удивленные этим известием, Сент-Дьёрдьи и Свирбели все же отправили свой доклад в Nature, опровергая первенство Кинга в этом открытии. Возникло яростное противостояние. Европейские и английские ученые знали, что Сент-Дьёрдьи долго работал с этим антиоксидантом и верили ему, однако у Кинга было много стронников, обвинявших Сент-Дьёрдьи в плагиате.

Кроме вопроса первенства, возникла ещё одна проблема: Сент-Дьёрди не мог продолжать эксперименты с витамином С, так как у него закончилось выделенное вещество. У него не было запаса надпочечников, а попытки использовать в качестве источника фрукты и овощи провалились. Осенью 1932 года он выявил, что сладкий перец содержит большое количество витамина С, так что его получение больше не было проблемой - Сегед являлся «столицей паприки» в Венгрии. Сент-Дьёрдьи немедленно заставил своих сотрудников вылелять витамин С. За одну неделю они очистили более трех фунтов чистого кристаллического вещества. Вместо того, чтобы запатентовать метод получения или сам продукт, Сент-Дьёрдьи разослал образцы всем ученым, работающим с витамином С или смежными темами (включая Нормена Хоуорса, который определил его структуру и затем совместно с Сент-Дьёрдьи переименовал это вещество в аскорбиновую кислоту, так как оно предотвращало заболевание цингой (scorbutus)). Сент-Дьёрдьи также отправил запас вещества в отдел здравоохранения ООН для распространения в странах, где цинга все ещё была серьезной проблемой (например, в Норвегии).

Сент-Дьёрдьи провел несколько последующих лет «проповедуя культ витамина С» (как он сам говорил) по всей Европе, предполагая, что тот может быть полезен для профилактики обыкновенной простуды и других заболеваний. К сожалению, витамин С не оправдал себя в качестве панацеи от всех болезней, и Сент-Дьёрдьи вернулся к другим исследованиям.

В начале 1930-х, основываясь на своих ранних исследованиях в области биохимии дыхания растений, Сент-Дьёрдьи начал изучать окисление в мышечных клетках. Уже было известно, что фумаровая, яблочная и янтарная кислоты (обобщенно-дикарбоновые кислоты) играют некую роль в дыхании. Сент-Дьёрдьи обнаружил, что при добавлении небольших количеств этих кислот к измельченной мышце поглощается значительно большее количество кислорода, чем требуется для их окисления. Он осознал, что кислоты используются не как источник энергии, а в качестве катализатора, то есть они поддерживают реакцию горения, не претерпевая изменения. Каждая из кислот способствовала окислению углевода, присутствующего в клетках ткани. Это была важнейшая новая идея. Сент-Дьёрдьи предположил, что водород из этого углевода восстанавливал первую из дикарбоновых кислот, щавелевоуксусную; образовавшаяся яблочная кислота восстанавливала фумаровую; полученная таким образом янтарная кислота, в свою очередь, переносила атом водорода в цитохромы.

К 1937 году Сент-Дьёрдьи определил, что это циклический процесс, и был близок к определению всех этапов синтеза аденозинтрифосфата (АТФ), молекулы, при помощи которой в клетке происходит перенос энергии. Как оказалось, ошибка Сент-Дьёрдьи заключалась в излишней сосредоточенности на малате и оксалоацетате, и вскоре Ханс Кребс выяснил, что ключевым звеном являлась лимонная кислота. Таким образом, «цикл Сент-Дьёрдьи» стал циклом лимонной кислоты, или циклом Кребса; Кребс, получивший в 1953 году Нобелевкую премию за эту работу, позже называл его «цикл трикарбоновой кислоты».

Сент-Дьёрдьи был очень удивлен, когда в 1937 из Королевского каролинского института ему сообщили о присуждении Нобелевской премии в области физиологии и медицины «за исследования биологического окисления, и в особенности за открытие витамина С и катализа фумаровой кислотой». (В том году Нормен Хоуорс и ещё один исследователь, Пауль Каррер, получили премию в области химии за их работы в исследовании витамина С). Присуждение Нобелевской премии сделало Сент-Дьёрдьи национальным героем Венгрии: он был всего лишь четвёртым венгерским лауреатом Нобелевской премии, и единственным ученым, её получившим.

Исследования в области мышечного дыхания привели Сент-Дьёрдьи к вопросу о том, как движутся мышцы. Русские ученые ещё в 1939 году выяснили, что мышечный белок миозин способен взаимодействовать с АТФ и расщеплять её. Несмотря на то, что АТФ была открыта ещё в 1929 году, до сих пор было неизвестно, что она является источником энергии в клетках. Сент-Дьёрдьи предположил, что движение мышц можно объяснить взаимодействием миозина с АТФ. Для того, чтобы лучше разобраться, как изменяется размер и форма мышечной ткани, и какие химические вещества участвуют в этом процессе, он выделил миозин из мышцы кролика, а затем при помощи подкожного шприца сформировал из него тонкие нити. Когда он добавил к ним АТФ, нити быстро сократились на треть, как при сокращении мышечного волокна. Позже Сент-Дьёрдьи говорил:

«Увидеть, как миозин быстро сокращается и как впервые вне организма воспроизводится наиболее древний и таинственный признак живого-движение… было самым волнующим моментом в моей работе»

Он со своей исследовательской группой в дальнейшем выяснили, что мышечная ткань содержит ещё один белок, актин, который объединяется с миозином с образованием связанных волокон, причем, чем выше содержание в мышце актина, тем сильнее она сокращается при добавлении АТФ. К 1944 году он окончательно выяснил механизм мышечных сокращений и роль АТФ в этом процессе. Был опубликован цикл статей «Исследования мышц в институте медицинской химии» с результатами пятилетней работы.

В 1944 году у Сент-Дьёрдьи возникли более серьезные проблемы. Так как он всегда являлся противником фашизма, то помогал своим еврейским коллегам (включая Ханса Кребса) в 1930-х годах, и яростно сопротивлялся набирающим популярность идеям антисемитизма и милитаризма, иногда даже выступая против агрессивно настроенных общественный движений. Венгрия заключила союз с фашистской Германией после 1938, однако уже к 1942 большая часть интеллигенции (включая Сент-Дьёрдьи) и некоторые политики открыто протестовали и тайно работали над свержением фашистов.

В 1943 году венгерский премьер-министр попросил Сент-Дьёрдьи начать тайные переговоры с Антигитлеровской коалицией. Сент-Дьёрдьи выехал в Стамбул (якобы для того, чтобы прочитать лекцию) и там связался с агентами коалиции, но немецкие разведчики разгадали этот план. К лету 1944 года по личному приказу Гитлера Сент-Дьёрдьи находился под домашним арестом. Через несколько месяцев ему удалось ускользнуть, и остаток войны он скрывался от нацистов в Сегеде и Будапеште.

Несмотря на свою неприязнь к коммунизму, Сент-Дьёрдьи приветствовал советские войска как освободителей, когда они вошли в Венгрию в начале 1945 года. Его героические поступки во время войны совместно с его известностью в области науки сделали его примечательной публичной фигурой и некоторые считали, что у него есть все основания стать первым президентом послевоенной Венгрии, если, конечно, Советский Союз позволит дальнейшее развитие демократии. Сент-Дьёрдьи был в Москве несколько раз с другими представителями венгерской интеллигенции в качестве участника программы культурного обмена. Сент-Дьёрдьи был радушно принят и получил поддержку в развитии лаборатории в университете Будапешта, где он был деканом биохимического факультета. Он также стал членом обновленного Парламента и способствовал развитию новой Академии Наук. В то же время Советский Союз постепенно отделял Венгрию от Запада, и к 1946 Сент-Дьёрдьи тайно договорился о встречах в Соединенных Штатах. Массачусетский технологический институт предложил ему читать лекции в весеннем семестре 1947-го. На встрече в МИТ Сент-Дьёрдьи также восстановил контакты с Фондом Рокфелера в надежде на дальнейшее сотрудничество. Вскоре после возврата в Венгрию он снова запросил разрешение на въезд в Соединенные Штаты. В августе 1947-го Сент-Дьёрдьи и его вторая жена Марта (он и Нелли развелись в 1941-м) переехали в Америку.

Сент-Дьёрдьи решил обосноваться в Лаборатории биологии моря (ЛБМ) в Вудс-Холе, Массачусетс, арендуя часть лаборатории и работая самостоятельно. Один из его новых друзей, Стивен Рат, предложил основать научный фонд, а также деньги для перемещения ученых из исследовательской группы в Венгрии в Штаты. Фонд Сент-Дьёрдьи был основан как некоммерческая организация. Американский отдел исследований моря пообещал заключить щедрый контракт с Сент-Дьёрдьи, как только он созовет исследовательскую группу, поэтому Рат организовал перевозку шестерых заморских коллег в течение 1948-го.

В 1949-м, к ужасу венгерского ученого, американский отдел исследования моря отозвал свое предложение. К счастью, он получил место исследователя в Национальном институте здоровья в Бетесде в 1948-м с обеспечением средствами нескольких венгерских сообществ; Фонд Рокфеллера предоставил дополнительный грант. В течение нескольких лет Сент-Дьёрдьи и Марта курсировали между Вудс-Холом и Бетесдой. В 1950-м, Сент-Дьёрдьи получил спасительное предложение на сотрудничество от компании Армор Мит и проведении исследований мышц на срок пять лет. Он также получил грант от Американской ассоциации сердца. Фонд Сент-Дьёрдьи сменил свое название на Институт исследования мышц.

Труды Сент-Дьёрдьи и его сотрудников часто печатались в этот период. Он объединил свои работы с мускулами в серию коротких изящно написанных книг, которые сделали его самым известным американским ученым. Эндрю Сент-Дьёрдьи, младший кузен Альберта, и его жена Ева открыли подгруппы миозина (меромиозина) и начали изучать белки мышц на более элементарном уровне. Сент-Дьёрдьи с коллегами первыми изучили срез мышечной ткани при помощи электронного микроскопа. В 1949-м Сент-Дьёрдьи разработал ещё одно «пособие к действию» для исследования мышц, когда обнаружил, что вся мышечная ткань сохраняет свою способность сокращаться практически полностью, если хранить её на холоде в 50%-м растворе глицерина, и таким образом исключил необходимость каждый раз использовать только свежесрезанные мышцы. Эти исследования выполнялись в первые несколько лет его пребывания в США, и были вознаграждены премией Ласкера в 1954-м, за год до того как он стал гражданином Америки. В 1956-м его избрали председателем в Национальную академию наук. Его благоприятная личность и красочная история жизни чрезвычайно заинтересовала писателей, и он получал сотни приглашений выступить на различных собраниях (от которых он никогда не отказывался).

В конце 1950-х Сент-Дьёрдьи сосредоточился на изучении рака. Он исследовал ткани зобной части гланд и выделил несколько биофлавоноидов: ретин и промин. При дальнейших исследованиях выяснилось, что ретин может способствовать регрессии развития клеток в некоторых видах рака. Однако, оказалось, что невозможно отделить и идентифицировать ретин и промин, вследствие чего Сент-Дьёрдьи посчитал просто глупым использовать эти вещества в качестве лекарства от рака не изучив их свойства и принцип действия. Эта работа, все же, привела его к изучению свободных радикалов, которыми он занимался до конца жизни. Смерть его жены Марты и дочери Нелли от рака в 1960-х дали дополнительный толчок в его исследованиях.

К 1970-му положение Сент-Дьёрдьи снова стало отчаянным: Фонд исследования мышц разорился, и большинство спонсируемых работ потерпели крах. Хотя Сент-Дьёрдьи и мог показаться очевидным соискателем средств, выделенных для «войны с раком», он отказался от такой возможности. Ожидалось, что исследователи подробно разъяснят план работы, ожидаемые результаты и предполагаемые сроки окончания исследований. Сент-Дьёрдьи заявил, что если бы он заранее все это знал, то ему не нужен будет никакой грант! Тем более его возраст (восемьдесят лет) был далеко за чертой пенсионного. Помимо того, идеи Сент-Дьёрдьи о том, что природа рака связана с квантовой физикой не принималась учеными.

В апреле 1971-го Сент-Дьёрдьи выступил с речью в Национальной академии наук и после этого дал интервью вашингтонской газете «Ивнинг Стар». В интервью он рассказал о своих финансовых проблемах и был крайне удивлен, когда через несколько недель получил 25 долларов от государственного уполномоченного Франклина Солсбери. Год спустя он предложил организовать Национальный фонд исследования рака (НФИР) для исследования рака во главе с пожилым ученым, который был ещё на многое способен. НФИР быстро собрал достаточное количество денег и стал «лабораторией без преград», в которой ученые могли работать свободно в любых исследовательских группах, и где Сент-Дьёрдьи был научным руководителем.

Последнее десятилетие деятельность Сент-Дьёрдьи была направлена на работу с биофизиками. Большинство исследований проводилось при помощи электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для того, чтобы определить свободные радикалы в структуре, и, таким образом, продемонстрировать способность белков в самом деле вести себя как полупроводники при наличии метилглиоксаля или схожих соединений. Однако Сент-Дьёрдьи с коллегами также указали на сродство опухолевых клеток с некоторыми видами свободных радикалов.

В 1983-м у Сент-Дьёрдьи и НФИР возникли серьезные разногласия в основном из-за контрактов на финансирование для его собственных исследований в ЛБМ. К весне 1986-го пути сподвижников Солсбери и его разошлись, и никакого другого финансирования больше не было. Легендарное здоровье Сент-Дьёрдьи подвело: у него развилась лейкемия с последующими проблемами с почками и сердцем.

В ходе исследований биологических циклов дыхания Сент-Дьёрдьи приблизился очень близко к тому, чтобы собрать все детали биологических процессов в единую картину. Свободные радикалы (атомы или молекулы с неспаренными электронами) возникают в результате окислительно-восстановительных реакций внутри клеток, и быстро связываются ферментами. Однако они также проникают в организм с загрязнениями окружающей среды (например, со смогом или табачным дымом), наркотиками, химикатами или радиацией. Из-за наличия неспаренного электрона свободные радикалы крайне реакционноспособны. Например, они могут отрывать электрон от других молекул, часто разрывая при этом связи, включая ковалентные в ферментах и других белках, ДНК, в липидах клеточных мембран, таким образом, нарушая их структуру. Ферменты в клетках, антиоксидантные витамины С и Е (аскорбиновая кислота и токоферол) связывают радикалы и дезактивируют их, защищая организм. Гипотезы Сент-Дьёрдьи привели к открытию новых перспектив в исследованиях процессов в клетках при раке.

Подход Сент-Дьёрдьи к исследованию рака возник из длительной уверенности в том, что много незаметных процессов в живых системах должны зависеть не только от «нескладных макромолекул», из которых состоят структуры тел, но и от маленьких, чрезвычайно подвижных и реакционноспособных единиц - делокализованных электронов. (Он впервые предложил такой подход уже в 1941-м.) Сент-Дьёрдьи отметил, что молекулярная биология занималась только растворимыми белками в живых системах. Его теория (иногда её называют «биоэлектронной», «биоэнергетической», биофизикой, электронной биологией или квантовой биологией) была направлена на изучение клеточной активности при наблюдении за переносом электронов между молекулами, связанными в структуры. Он задавался вопросом, как же ещё может энергия превращаться в мышечный или нервный импульс или секрецию? Касательно рака, который характеризуется аномальным ростом клеток, Сент-Дьёрдьи пытался понять не причину этого процесса, а то, что останавливает нормальные клетки от роста, кроме тех случаев, когда это требуется. Он предположил, что регуляторный механизм происходил из ранних этапов эволюции Земли. Первые живые организмы, когда ещё не было ни света, ни воздуха, существовали в «альфа-состоянии», когда основными функциями были ферментация и рост. Кислород все изменил - он активировал белки, позволив им соединяться вместе в крайне сложные структуры, способствовал дифференцированию структур и функций. Теперь живые организмы были в «бета-состоянии». По его словам клетки в таком состоянии противостоят росту частично из-за сложной структуры и частично потому, что они используют такие соединения как метилглиоксаль, которые способствуют передаче энергии между молекулами и таким образом поддерживают нормальное функционирование. Когда таким клеткам требуется размножиться, глиоксилаза, фермент, который присутствует во всех живых клетках, временно связывает метилглиоксаль, и клетки регрессируют до альфа-состояния и делятся. Обычно, этот процесс обратим, но нехватка метилглиоксаля или переизбыток глиоксилазы может поддерживать постоянный клеточный рост, то есть рак. Таким образом, все, что нарушает перенос заряженных частиц в белковых структурах, может, ссылаясь на Сент-Дьёрдьи, привести клетки к альфа-состоянию. Он также считал, что соль витамина С, аскорбат, играет решающее значение в поддержке бета-состояния.

Основные работы Сент-Дьёрди посвящены химии витаминов, изучению процессов окисления в клетке, механизмов мышечного сокращения. В 1927-1929 годах он обнаружил в растительных тканях гексуроновую кислоту и доказал её идентичность витамину С. В 1936 годах открыл витамин Р. Изучая потребление кислорода при мышечном сокращении, установил каталитическую роль в этом процессе дикарбоновых кислот. В ходе работ, выполненных в 1939-1946 годах, открыл актиномиозиновый комплекс, играющий ключевую роль в этом процессе. Показал, что он состоит из двух компонентов - белков актина и миозина. Продемонстрировал роль аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) как источника энергии при работе мышц. Исследования Сент-Дьёрди по изучению расщепления углеводов с образованием диоксида углерода, воды и других веществ и высвобождением энергии создали предпосылки для открытия Кребсом цикла трикарбоновых кислот.

Сент-Дьёрдьи является автором многочисленных научных трудов - «Химия мышечного сокращения» (Chemistry of Muscular Contraction ; 1947), «Биоэнергетика» (Bioenergetics , 1957); «Введение в субмолекулярную биологию» (Submolecular Biology , 1960).

В 1970 году он написал книгу «Сумасшедшая обезьяна» (The Crazy Ape ), в которой выразил озабоченность судьбой человечества в эпоху научно-технического прогресса. Умер Сент-Дьёрдьи в Вудс-Холе 22 октября 1986 года.

Сент-Дьёрдьи крайне негативно относился к любым проявления фашизма и национальной неприязни. В его окружении всегда было много друзей-евреев, которым он не побоялся помочь при активных гонениях во второй мировой войне. Его действия не остались безнаказанными - Гитлер собственноручно посадил его под домашний арест.

1960-е разожгли интерес Сент-Дьёрдьи к политике. Как и множество его научных коллег, таких как Лайнус Полинг и Сальвадор Луриа, он был глубоко озадачен проблемой разрушительного действия научных познаний, таким как ядерное оружие, и опасностью милитаризма (на примере Холодной войны и войны во Вьетнаме). Он писал непрерывным потоком статьи и письма к издателям по вопросам мира и выживания и опубликовал две книги. Его аргументы часто были обращены на историю запада, биологию и антропологию, и были примечательны с философской точки зрения. Горячо симпатизируя молодому движению эпохи, он выглядел негласным героем для молодых людей, которые наводняли каждое лето Вудс-Хол и не пропускали ни одной его лекции в ЛБМ. Несмотря на то, что он подписал множество петиций, много выступал и посещал митинги, он не основал свою собственную организацию или движение и не присоединился ни к одной из них.

• Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1937, за открытия в области процессов биологического окисления, связанные в особенности с изучением витамина С и катализа фумаровой кислоты.
• Премия Ласкера, 1954, за основополагающие исследования в области фундаментальных медицинских наук за вклад в исследование сердечно-сосудистых заболеваний.