Albert Claude

V roce 1974 získali Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu tři badatelé na poli buněčné biologie – belgicko-americký cytolog a onkolog Albert Claude, v Anglii narozený belgický biochemik a cytolog Christian René de Duve a rumunsko-americký cytolog George Emil Palade.

ALBERT CLAUDE

(1898–1983)

Ve vsi Longlier u města NeufchČteau uprostřed Ardenské vrchoviny v Lucemburské provincii Valonské oblasti Belgie se v roce 1858 usadil Jean-Joseph Claude z početné rodiny provozující v nedalekém Offaingu zájezdní hostinec. Vedle nádraží, tehdy ještě konečné stanice dráhy, která měla brzy pokračovat až do Bruselu, a spojit jej tak s Lucemburkem a Vídní, otevřel Jean-Joseph hotel, pořídil koně a povozy a dopravoval zboží dále do hor. Jeho dvouletý syn Florentin se později v Paříži po 3 roky učil pekařem a paštikářem, vedl pak u longlierského nádraží pekárnu a rozvážel pečivo po kraji. V roce 1887 se Florentin Claude oženil s Glaudice Watriquandovou a měl s ní dceru a tři syny.

Nejmladší Albert se v Longlieru narodil podle vlastního tvrzení 24. srpna 1899, podle matriky o rok a den dříve. Byl asi tříletý, když do jeho šťastného dětství vstoupilo matčino onemocnění rakovinou prsu. Albert spoluprožíval léta tichého utrpení matky, provázel ji k lékaři a později k místním léčitelům. Glaudice Claudeová zemřela v roce 1906 na počátku synkovy docházky do jednotřídky.

O 3 roky později vyhnala hmotná nouze vdovce Florentina s dětmi do ocelářského městečka Athus na lucemburské hranici a tam chodil Albert do německé školy. Dva roky nato se vrátil do Longlieru, aby tetě Watriquandové pomáhal pečovat o strýce ochrnutého po mozkové mrtvici. Postupně převzal veškerou celodenní péči o pacienta i domácnost, spojen s vnějším světem jen pravidelnými příchody starého doktora, a snil o tom, že bude také lékařem.

V roce 1913 se v Athusu opět připojil k otci a sourozencům. Valonskou obdobu gymnázia, tzv. aténeum, navštěvoval v nedalekém Arlonu jen krátce – rodině se nedostávalo peněz. Mladý Claude nastoupil jako učeň ve slévárně ocelářské firmy Athus-Grivegnée, projevil však kreslířský talent, byl přijat do rýsovny a získal diplom průmyslového kresliče. Dne 4. srpna 1914 vpadla do Belgie německá armáda. Jeden z profesorů arlonského aténea nabídl Albertovi spolupráci s britskou zpravodajskou službou, mladík souhlasil a do předávání zpráv o pohybech německých vojsk zapojil i sestru a jednoho z bratří. S tím byl pak dvakrát zajat, vězněn ve francouzské pevnosti Montmédy i v lucemburském městě Esch-sur-Alzette a po válce odměněn Mezispojeneckou medailí.

Ke splnění snu o studiu lékařství mu chybělo úplné klasické vzdělání. Studovat však chtěl, připravil se tedy alespoň na přijímací zkoušku pro báňskou školu v Lutychu a uspěl. Když ale krátce nato byl v roce 1922 aktivním účastníkům války povolen vstup na univerzitu bez maturity, pospíchal Albert k zápisu na lutyšskou lékařskou fakultu. Od začátku trávil mnoho času nad mikroskopy, brzy propadl onkologii a v improvizované laboratoři se pustil do výzkumu transplantace nádorů mezi živočišnými druhy. V roce 1928, o rok dříve proti kurikulu, získal lékařský diplom a za studie nádorových štěpů transplantovaných z myší na krysy (Greffes cancéreuses hétérologues. C R Soc Biol 1928; 99: 650–654, 1061–1063, 1058) obdržel roční cestovní stipendium.

Zvolil Ústav pro výzkum rakoviny Univerzity Bedřicha Viléma v Berlíně. Tam se však nepohodl s profesorem Ferdinandem Blumenthalem, když jeho teorii bakteriálního původu nádorů mléčné žlázy u krys vyvrátil důkazem kontaminace inokula živými nádorovými buňkami. Přešel pak do laboratoře tkáňových kultur Ústavu císaře Viléma v Berlíně-Dahlemu, vedené Dánem Albertem Fischerem, kde si osvojil metodiku kultivace živočišných buněk in vitro a našel si badatelský cíl: izolaci a charakterizaci viru kuřecího nádoru I, objeveného Francisem P. Rousem v roce 1911, dosud však biochemicky neurčeného.

Po návratu z Berlína obdržel Claude stipendium na stáž v USA. Řediteli newyorského Rockefellerova ústavu pro lékařský výzkum Simonu Flexnerovi se přihlásil se zájmem o práci buď u Rouse, nebo u průkopníka kultivace buněk in vitro Alexise Carrela. Plán s virem Rousova sarkomu Flexner přijal, ale u Carrela bylo už plno a Rous už se tehdy svým virem nezabýval, a tak Flexner Albertovi nabídl místo volontéra v patologické laboratoři bývalého Rousova spolupracovníka Jamese B. Murphyho.

Dne 24. září 1929 doplul Claude z Antverp do New Yorku, nastoupil u Murphyho a zapojil se do studia viru Rousova sarkomu (Observations Concerning the Causative Agent of a Chicken Tumor. Science 1931; 73: 266–268; s Murphym, Helmerem a Sturmem). Na některých z prvních dílů série publikací Murphyho skupiny o vlastnostech vyvolavatele kuřecího nádoru se podílel jako spoluautor (Properties of the Causative Agent of a Chicken Tumor. III. J Exp Med 1932; 56: 91–106; s Murphym, Sturmem a Helmerem, V. Ibid. 117–129; s Murphym, Sturmem, Favillim a Hoffmanem), u dalších byl jediným autorem (X. J Exp Med 1935; 61: 27–40, XI. Ibid. 41–57).

V jídelně Rockefellerova ústavu se scházel s pestrou společností, k níž patřili francouzský hudební skladatel Edgard VarŹse, mexická malířka Frida Kahlo a její manžel, mistr monumentální malby Diego Rivera. V roce 1933 se Claude jako odborný poradce podílel na zobrazení tkání a tkáňových kultur v Riverově fresce pro vstupní halu Rockefellerova střediska (dílo pak zmařil sám Rivera, když neodolal pokušení zpodobit i Lenina, což bylo pro Rockefellery příliš). V této společnosti poznal Claude také studentku přírodních věd na Kolumbijské univerzitě Julii Gilderovou, vnučku slavného secesního výtvarníka Louise C. Tiffanyho. V roce 1935 uzavřel s Julií sňatek a rok nato se narodila dcera Philippa. Manželství nevydrželo dlouho: badatele zvyklého pracovat v laboratoři do noci vyměnila Julie za jiného lékaře z Rockefellerova ústavu.

Claude následoval britské kolegy, kteří ultracentrifugací dosáhli sedimentace viru Rousova sarkomu, přešel na novou technologii diferenciální sedimentace (Properties of the Causative Agent of a Chicken Tumor. XIII. J Exp Med 1937; 66: 59–72) a určil, že virus Rousova sarkomu je ribonukleoprotein (Chemical Composition of the Tumor-Producing Fraction of Chicken Tumor I. Science 1939; 90: 213–214).

Souběžně s analýzou výtažků z nádorové tkáně prováděl srovnávací studie frakcí ze tkáně zdravého kuřecího zárodku a našel frakci s nerozeznatelně podobnou chemickou skladbou, což ho v roce 1938 od viru Rousova sarkomu odvedlo k výzkumu zdravé tkáně. Za několik následujících let vyvinul techniky diferenciální frakcionace buněk s výslednou separací dvou velikostních druhů částic cytoplazmy hepatocytů, z nichž „velká granula“ ztotožnil s mitochondriemi. Ve frakci podobné viru Rousova sarkomu objevil fosfolipid-ribonukleoproteinová tělíska srovnatelné velikosti (A Fraction from Normal Chick Embryo Similar to the Tumor Producing Fraction of Chicken Tumor I. Proc Soc Exp Biol Med 1938; 39: 398–403) a zpočátku jim říkal „malá granula“ (Particulate Components of Cytoplasm. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol 1941; 9: 263–271), později však „malá granula“ přejmenoval na „mikrozomy“ (The Constitution of Protoplasm. Science 1943; 97: 451–456). To už byl 2 roky občanem USA.

Ředitel firmy Interchemical Corporation mu nabídl k využití elektronový mikroskop, tehdy jediný v celém New Yorku. Claude věděl, že buňky jsou příliš objemné a v elektronovém mikroskopu jsou pouhými neprůhlednými stíny. Přesto nabídku přijal a 6. července 1944 s kanadským cytologem Keithem R. Porterem a technikem firmy Interchemical Corporation Ernestem F. Fullamem zhotovil první elektronogram celé buňky z kultury kuřecích fibroblastů.

Po tři roky vyvíjel s Fullamem techniku přípravy biologických preparátů, načež ve své vůbec první práci založené na elektronové mikroskopii získal první elektronogramy izolovaných mitochondrií (An Electron Microscope Study of Isolated Mitochondria. Methods and Preliminary Results. J Exp Med 1945; 81: 51–61; s Fullamem). Vzápětí zveřejnil první elektronogram celé buňky (Palade jej nazval rodným listem cytologie) a v cytoplazmě fibroblastů kuřecího embrya, zploštělých Porterovou metodou kultivace, objevil „krajkovité retikulum” (A Study of Tissue Culture Cells by Electron Microscopy. Methods and Preliminary Observations. J Exp Med 1945; 81: 233–246; s Porterem a Fullamem), přejmenované později Porterem na „endoplazmatické retikulum“.

Claude si uvědomil, že enzymové aktivity jednotlivých frakcí mohou sloužit jako specifické znaky, a začal je soustavně měřit. Tak zavedl „biochemické mapování“, při němž u mitochondriální frakce prokázal značnou aktivitu enzymů dýchacího řetězce (The Distribution of Cytochrome Oxidase and Succinoxidase in the Cytoplasm of the Mammalian Liver Cell. J Biol Chem 1946; 165: 615–629; s Hogeboomem a Hotchkissem). V elektronovém mikroskopu zviditelnil vyvolavatele Rousova sarkomu, když našel nádorové buňky plné elektrondenzních částic o průměru kolem 80 nm (Electron Microscope Study of Chicken Tumor Cells. Cancer Res 1947; 7: 421–430; s Porterem a Pickelsem). K dosažení dalšího pokroku výzkumu bylo třeba tenčích řezů. Claude se tedy věnoval mikrotomii, načež s technickou pomocí ústavního konstruktéra přístrojů Josepha Bluma sestrojil prototyp ultramikrotomu s pevným nožem, držákem vzorku připevněným k otáčejícímu se kolečku a vaničkou pro sběr řezů z vodní hladiny (přístroj se rozšířil po světě jako ultramikrotom Porter-Blumův). V přednášce pro newyorskou Harveyovu společnost v roce 1948 připomněl, že pokrok vědy musí nejednou počkat na náhodu technického pokroku, a vyjádřil svou filozofii výzkumu: klást stejný důraz na metody jako na výsledky. V otázce původu mikrozomů dospěl k závěru, že jejich zdrojem je nejspíš „krajkovité retikulum“ (Studies on Cells: Morphology, Chemical Constitution, and Distribution of Biochemical Functions. Harvey Lect 1948; 43: 121–164).

V roce 1949 podlehl zvaní z Bruselu, vzpomínkám na dětství, stesku po sourozencích, snům o Spojených státech evropských i o zrodu světového centra cytologie ve staré vlasti, a na vrcholu badatelských sil opustil Rockefellerův ústav i život v New Yorku s dcerou Philippou, aby se vrátil do Bruselu, přijal jmenování vědeckým ředitelem Bordetova ústavu a řádným profesorem cytologie na lékařské fakultě Svobodné univerzity a v následujících dvou desetiletích tam zásadně přispěl k modernizaci a rozvoji onkologického výzkumu. V období, kdy badatelský průkopník v něm musel ustupovat administrátorovi, publikoval sérii prací věnovaných výzkumu adenokarcinomu ledviny u myší (počínaje článkem Adénocarcinome rénal endémique chez une souche pure de souris. Son effet sur la croissance. Rev Franc Etud Clin Biol 1958; 3: 261–262). Hlavním předmětem jeho pozdních prací se stal Golgiho komplex. Claude prokázal, že Golgiho membrány plynule přecházejí v endoplazmatické retikulum a jsou neustále přetvářeny (Interrelation of Cytoplasmic Membranes in Mammalian Liver Cells: Endoplasmic Reticulum and Golgi Complex. J Cell Biol 1968; 39: 24a). Rovněž prokázal, že v jaterní buňce jsou Golgiho membrány zapojeny do obalování a přepravy lipoproteinů (Growth and Differentiation of Cytoplasmic Membranes in the Course of Lipoprotein Granule Synthesis in the Hepatic Cell: 1. Elaboration of Elements of the Golgi Complex. J Cell Biol 1970; 47: 745–766).

V roce 1970 byl poctěn Cenou Louisy Gross Horwitzové na Kolumbijské univerzitě v New Yorku a čestným doktorátem Univerzity J. E. Purkyně (předtím i potom Masarykovy univerzity) v Brně. O rok později odešel jako profesor emeritus Bruselské svobodné univerzity a čestný ředitel Bordetova ústavu na odpočinek. Doufal, že smí zůstat v laboratoři, kterou vybudoval, převedli ji však na klasickou patologickou anatomii. Claude se tedy uchýlil na Katolickou univerzitu v Lovani, která mu současně s newyorskou Rockefellerovou univerzitou nabídla profesuru a laboratoř pro buněčnou biologii a kancerologii, a od roku 1972 tam pokračoval ve výzkumu ultrastruktury Golgiho komplexu.

Nobelovu cenu za fyziologii nebo lékařství dostali v roce 1974 Albert Claude, lovaňský a newyorský biochemik Christian de Duve a cytolog z Yaleovy univerzity George Palade „za své objevy týkající se strukturální a funkční organizace buňky“. Dne 10. prosince 1974 je na slavnosti ve Stockholmu představil genetik Jan-Erik Edström z Karolinského ústavu a 12. prosince 1974 měl Claude nobelovskou přednášku (The Coming of Age of the Cell. The Inventory of Cells by Fractionation, Biochemistry, and Electron Microscopy Has Affected Our Status and Thinking. Science 1975; 189: 433–435).

Zakladatel moderní cytologie pokračoval v experimentálním výzkumu téměř do konce života. Ve svém domě na Elysejských polích v Ixelles na jihu Bruselu žil stranou veřejného ruchu ve společnosti bratra Julese a věrné sekretářky Mercenierové a těšil se z badatelských úspěchů dcery Philippy, neurovědkyně na Wisconsinské univerzitě. V Ixelles také 22. května 1983 zemřel.

MUDr. Pavel Čech

Kabinet dějin lékařství 3. LF UK

Ruská 87, 100 00 Praha 10

e-mail: pavel.cech@lf3.cuni.cz