Čovjek koji je ,,složio" insulin

Frederic Sanger je jedini Britanac koji je dobio dvije Nobelove nagrade-prvu 1958. za precizno određivanje sekvence aminokiselina kod insulina, a drugu 1980. za doprinos razvoju metode sekvencioniranja DNK. Ovu drugu nagradu je podijelio sa Walterom Gilbertom i Paolom Bergom. On je jedan od svega četvero ljudi koji su dva puta bili laureati ove prestižne nagrade i jedini je naučnik koji je dobio dvije Nobelove nagrade za hemiju.

Ostali dvostruki nobelovci bili su Marie Curie (za fiziku 1903. i za hemiju 1911.), Linus Pauling (za hemiju 1954. i za mir 1962) i John Bardeen (za fiziku 1956. i 1972.).

Sanger je rođen 13. avgusta 1918. u seocetu Rendcomb, okrug Gloucestershire, kao srednje dijete Fredericka i Cicely Sanger. Sangerov otac bio je ljekar, a majka kćerka bogatog proizvođača pamuka.  Interesantno je, ali ne i najbitnije za priču o Sangeru, spomenuti kako je njegov otac, nakon rođenja sinova Theodora i Fredericka, postao kveker.

Mladi Frederick Sanger je odgajan u duhu ove vjerske zajednice. Kvekeri ne priznaju vjerske dogme, sveštenstvo i obrede. Također, kvekeri ne spekuliraju o onome što ne znaju. Smatraju da život treba provesti radeći na dobrobit čovječanstva.

Sa ove tačke je vrlo teško suditi o tome koliko je kvekerski odgoj uticao na karijeru Sangera, ali protestantska pragmatičnost i iskrena skromnost, karakteristične za ovu zajednicu, prosijavale su kroz Sangerov lik i djelo.

Uzevši u obzir činjenicu da je njegova želja bila poći očevim stopama i studirati medicinu, i da se u posljednjem trenutku predomislio i upisao biohemiju kako bi mogao raditi na istraživanjima uzroka bolesti, a ne samo liječiti posljedice, možemo pretpostaviti kako je imao jaku želju raditi kako bi čovječanstvu bilo bolje. Pacifista po uvjerenju, Sanger je bio i član jedne britanske nevladine pacifističke organizacije, zvane Peace Pledge Union (PPU). Kao kveker i pacifista, ratne godine je proveo daleko od borbenih linija, u laboratoriji na Cambridgeu, radeći na svom doktoratu kojeg je stekao 1943. Ipak, kasnije u životu je postao agnostik, jer nije našao čvrste dokaze koji bi poduprijeli njegova religiozna shvatanja.

„U nauci, morate biti pažljivi kada je u pitanju istina. Izučavate šta je to istina i sve morate dokazati“, rekao je Sanger i dodao: „Došao sam do zaključka kako je teško vjerovati u sve te stvari vezane za religiju.“

Saradnici su uvijek isticali Sangerovu skromnost, odsustvo arogancije, prijatnost i ljudsku toplinu.

Upravo je ta skromnost bila i glavni razlog zašto je Sanger van naučne zajednice bio manje poznat nego njegovi savremenici, James Watson i Francis Crick. Često je sebe opisivao kao „jednog momka koji nešto čačka po laboratoriji“ i, premda 1986. odlikovan Ordenom zasluga (Order of Merit), koji daje pravo na naslov  "Sir", on  nije insistirao da ga se tako oslovljava.

Svoj naučni rad nakon doktorata je posvetio istraživanju insulina, koji se u prečišćenoj formi (kao prečišćeni goveđi insulin) već koristio u terapiji dijabetesa. 1943. se pridružio grupi Charlesa Chibnalla, biohemičara koji je tada bio načelnik Odsjeka za biohemiju na Cambridgeu. Chibnall je već postavio neke osnove istraživanja strukture insulina. Izbor insulina kao objekta istraživanja nije bio slučajan, bio je u potpunosti pragmatičan - u to vrijeme insulin je bio jedan od svega nekoliko proteina dostupnih u prečišćenoj formi.

Heksamer insulina (6 molekula)  by Takometer  via English Wikipedia

Sanger je uspješno složio strukturu insulina pomoću metode koju je on sam volio zvati „metoda puzzle-slagalice“. Prije Sangera se znalo da su proteini izgrađeni od aminokiselina, ali su proteinske molekule bile zamišljene kao neka amorfna masa, nerazumljivo klupko, bez jasno definisane strukture. Sanger je koristio metodu parcijalne hidrolize pri čemu je razbijao makromolekulu insulina na manje lance-peptide, i dobijao frakcije peptidnih lanaca različite dužine. Upravo su te frakcije bile dijelovi Sangerove puzzle-slagalice. Pomoću elektroforeze i hromatografije, Sanger je na filter papiru dobijao određene uzorke, otiske peptidnih lanaca.Od prije je bilo poznato da se molekula insulina sastoji iz dva lanca (A i B) koji su fiziološki inaktivni ukoliko među njima ne postoje tri disulfidne veze. Poznavajući prirodu veza između aminokiselina, Sanger i saradnici su uspjeli složiti svoju slagalicu.

Sanger je dokazao kako je raspored aminokiselina u polipeptidnom lancu krucijalan faktor koji uslovljava funkciju proteina. Precizan redoslijed aminokiselina počiva na informaciji o biosintezi proteina koja je pohranjena u DNK. Rad je objavljen 1955. u Biochemical Journal, a svega tri godine nakon toga, Sanger je dobio Nobelovu nagradu.

Frederic Sanger, izvor: Britannica

Sanger se potom posvećuje istraživanju RNK. U trci koja se vodila oko toga ko će prvi sekvencionirati RNK izgubio je od tima Roberta Holleya. Međutim, Sanger se nakon RNK fokusira na DNK i razvija prvu metodu sekvencioniranja ove makromolekule. 1977., jedan virus suhoparnog naučnog naziva phiX174, ulazi u istoriju naučnih istraživanja kao prvi naučni objekat čiji je genom od 5386 znakova tj. parova baza mapiran. „Dideoksi metoda“ pomoću koje je ovo urađeno, danas je poznata i pod nazivom „Sangerova metoda“. Ova metoda je omogućila da se dugi lanci DNK  brzo i precizno sekvencioniraju. Također, upravo je ova metoda korištena prilikom mapiranja ljudskog genoma.

Ono što je neobično za naučnika njegovog kova, jeste to da je čitav radni vijek proveo u laboratoriji. Nije bio zainteresiran za administrativne poslove niti za držanje katedre i predavanja. Najviše je uživao u istraživanjima i eksperimentima.

1983., kada je navršio 65 godina, Frederick Sanger svojevoljno odlazi u penziju i posvećuje se baštovanstvu.

  1992. osnovan je Wellcome Trust Sanger Institut, koji je bio jedan od partnera u projektu sekvencioniranja ljudskog genoma. Taj institut, koji Sanger lično otvorio, danas je jedan od vodećih svjetskih centara istraživanja genoma i zapošljava preko 900 ljudi. 

Ovaj tihi revolucionar je promijenio način na koji nauka danas promišlja o tome što je život. Sangerovi nalazi leže u temeljima svih metoda koje savremena medicina upotrebljava u dijagnostici i pronalaženju novih terapija. Njegova istraživanja hemizma bioloških struktura leže u osnovi istraživačke metodike molekularne biologije.

 Frederick Sanger, taj izvanredni eksperimentator, naučnik najviše vrijednosti, svojim otkrićima se zaslužno upisao u listu lučonoša nauke o životu.

Preminuo je 19. novembra 2013. u Cambridge, Velika Britanija.