Christian de Duve, akinek Louvain laboratóriuma 1955-ben felfedezte a lizoszómákat és 1965-ben meghatározta a peroxiszómákat, 95 éves korában, 4.Május 2013-án halt meg otthonában, a belgiumi Nethenben. De Duve volt az utolsó a kiemelkedő fiziológiás vegyészek csoportjából, akik az 1940-es és 1950-es években elkezdték feltárni a biokémiai útvonalak szubcelluláris szerveződését, és így kovácsolták a Modern sejtbiológia megjelenését. Christian de Duve, Albert Claude és George Palade 1974-ben Nobel-díjat kapott “a sejt szerkezeti és funkcionális szerveződésével kapcsolatos felfedezéseikért.”
Christian de Duve.
de Duve született október 2, 1917 Thames Ditton, Egyesült Királyság, a város nem messze Londontól, ahol a családja keresett menedéket az I. világháború alatt. miután egy klasszikus oktatás egy jezsuita iskola Antwerpenben, de Duve belépett az orvosi iskola a Katolikus Egyetem Louvain 1934-ben, nem áll szándékában, hogy egy tudós. Jóváírt egy tanulószerződéses gyakorlatot Joseph Bouckaertnél, aki a fiziológiai laboratóriumot vezette, mert felkeltette érdeklődését az alapkutatás iránt. Bouckaert kutatásának egyik fő aggodalma az inzulin hatásmechanizmusa volt. De Duve olyan kísérletekben vett részt, amelyekben a hormon meglehetősen nyers előkészítését adták be hepatektomizált állatoknak, ami arra késztette, hogy elfogadja azt az elképzelést, hogy az inzulin elsősorban a májra hat, és sok éven át intenzíven vizsgálta ennek a fogalomnak az érvényességét.
de Duve az orvosi egyetem utolsó évében járt, amikor a németek 1940-ben megszállták Belgiumot. A háborúban való részvétele csekély volt, mivel orvosként besorozták, és hamarosan visszatérhetett Louvainba, hogy befejezze az orvosi egyetemet. Addigra azonban de Duve kutatási elkötelezettsége túl erős volt ahhoz, hogy orvosi karriert folytasson. Miután 1946-ban elvégezte a Louvain kémiai diplomamunkáját, de Duve több mint egy évet töltött posztdoktori ösztöndíjasként Stockholmban Hugo Theorell, az oxidáló enzimek tanulmányozásának úttörője, aki 1955-ben Nobel-díjat kapott. Theorell laboratóriuma ideális helyet biztosított de Duve számára, hogy megtanulja az enzimológia legfejlettebb eszközeit, amelyek központi szerepet játszottak későbbi munkájában. Svéd tartózkodását Carl és Gerty Cori laboratóriumának látogatása követte St. Louis-ban, az akkori szénhidrátkutatás Mekkájában, ahol néhány hónapig dolgozott Earl Sutherlanddal, akivel a glukagont az akkoriban széles körben használt inzulinkészítmények szennyezőjeként azonosította. A glukagont gyakran “hiperglikémiás glikogenolitikus faktornak” nevezték, de Duve később büszkén hivatkozott erre a munkára, mint “a glukagon újbóli felfedezésére”.”Sutherland további munkája a glikogenolízis hormonális szabályozásával a cAMP felfedezéséhez vezetett, amelyért 1971-ben Nobel-díjat kapott.
1948-ban de Duve visszatért Louvainba, ahol a szénhidrát anyagcsere és az inzulin hatása iránti érdeklődését kívánta folytatni. A fiatal munkatársak újonnan összeállított csoportjával de Duve úgy döntött, hogy jellemzi a hexóz—foszfatázt, amely—a foszforiláz glikogénre gyakorolt hatását követően-felelős a máj egyedülálló tulajdonságáért, hogy glükózt szabadítson fel a vérbe. A kutatók azonosították a glükóz-6-foszfátra specifikus májfoszfatázt, és helyesen arra a következtetésre jutottak, hogy ez a hatás felelős. Az enzim megtisztítására tett későbbi kísérleteik a lizoszómák felfedezéséhez vezettek.
De Duve és csoportja megfigyelte, hogy a savas pH a glükóz-6-foszfatáz irreverzibilis kicsapódását okozza, ami miatt de Duve arra következtetett, hogy az enzim agglutinált citoplazmatikus membránokkal hozható összefüggésbe. Ezért a csoport úgy döntött, hogy követi az enzim eloszlását a máj homogenizációiból nyerhető különféle sejtfrakciókban a Claude által kifejlesztett eljárással, amely enyhe homogenizációs körülményeket alkalmazott, és a szubcelluláris organellák integritásának megőrzésére tervezték.
a legszerencsésebb az volt, hogy e kísérletek során a glükóz-6-foszfatáz eloszlása mellett—amelyről kiderült, hogy elsősorban a Claude—de Duve csoportja által “mikroszómáknak” nevezett kis granulátumfrakcióban található-kontrollként követte a savas foszfatáz szubcelluláris frakcióinak eloszlását és aktivitását is, amely enzim optimális pH-ja 5 és nagyon széles szubsztrát-specifitás, amely szinte minden szövetben megtalálható. Mivel ez az enzim oldható volt, amikor homogenizátumokat készítettek egy Waring turmixgépben, a kutatók arra számítottak, hogy megtalálják azt a Claude eljárással kapott végső felülúszóban. Megállapították azonban, hogy az aktivitás különböző mértékben jelen van az összes frakcióban, különösen abban a nagy granulátumfrakcióban, amelyről ismert, hogy tartalmazza a mitokondriumokat. Ez a megállapítás rejtélyes volt, csakúgy, mint azok a tények, amelyek szerint az összes frakcióban az aktivitás összege sokkal nagyobb volt, mint az egész homogenátum aktivitása, amelynek aktivitása sokkal alacsonyabb volt, mint amikor a Waring turmixgépet használták a homogenizáláshoz. Ezeket az érdekes megfigyeléseket 1949 decemberében, közvetlenül egy hétvége előtt szerezték meg, és elriaszthatták de Duve csoportját a savas foszfatázzal kapcsolatos további vizsgálatoktól, egy olyan enzimtől, amely végül is nem volt jelentős érdeklődésük, és kontrollként választották őket. Szerencsésnek tűnik, hogy mégis úgy döntöttek, hogy a mintákat hűtőszekrényben tárolják, és később újra felhasználják őket. Az öt nappal később kapott eredmények arra irányították a kutatókat, hogy új útra tereljék őket, amely felfedezésükhöz vezetett, először a lizoszómához, majd a peroxiszómához.
de Duve és csoportja megállapította, hogy a végső felülúszóban végzett aktivitás kivételével a savas foszfatáz aktivitása arányosan nőtt az összes frakcióban, valamint a feldolgozatlan homogenátumban, amelynek aktivitása most az összes frakció aktivitásának összegével felelt meg. Hamarosan megmutatták, hogy a hűtőszekrényben lévő frakciók “öregedésének” hatása újrateremthető olyan kezelésekkel, amelyek megzavarják a membránokat, mint például a turmixgép homogenizálása vagy a fagyasztás-felolvasztás ismételt ciklusai. Ennek alapján de Duve élesen arra a következtetésre jutott, hogy a” látens enzimet “elválasztották a” membránzsákokban”, amelyek elérhetetlenné tették a szubsztrátok számára.
a savas foszfatázzal kapcsolatos vizsgálatok arra késztették de Duve csoportját, hogy dolgozzon ki egy olyan eljárást, amely a mitokondriumokban gazdag frakciótól “könnyű mitokondriális frakciót” vagy L-frakciót választ el, amely a savas foszfatáz nagy részét tartalmazta, de nagyon kevés citokróm-oxidáz aktivitást. Amit de Duve laboratóriuma, valójában, egy új organella tisztítása volt, kizárólag analitikai biokémiai eljárások alapján, specifikus enzimatikus aktivitás mérésével vezérelve, amelyeket ma “marker enzimeknek” tekintünk.”Az a megállapítás, hogy négy másik savas hidroláz—a glükuronidáz, a katepszin D, a ribonukleáz és a DNáz-latenciát mutatott, és az L frakcióban is dúsultak, de Duve—t a “lizoszóma” koncepció megfogalmazására késztette: vagyis egy membránnal határolt organelle, amely különféle sajátosságokkal rendelkező savas hidrolázokat tartalmaz, amelyek fő funkciója a makromolekulák intracelluláris emésztése. Később, ahogy előrelépés történt a lizoszómák széles funkciójának tisztázásában, de Duve megalkotta az “endocitózis”, “fagocitózis” és “autofágia” kifejezéseket is, hogy kijelölje azokat az útvonalakat, amelyek szubsztrátokat hoznak az emésztéshez a lizoszómákban, és ma a sejtbiológia aktív kutatási területei.
figyelemre méltó, hogy de Duve eljutott a lizoszóma koncepciójához anélkül, hogy a mintáinak mikroszkópos vizsgálatát igénybe vette volna. Valójában nem volt Mikroszkóp a laboratóriumában, ezért Nobel-előadását “sejtek feltárása centrifugával” címezte.”A lizoszóma morfológiai identitást kapott 1955-ben Alex Novikoff-szal, A New York-i Albert Einstein Orvostudományi Főiskola vendégtudósával folytatott rövid együttműködés eredményeként, aki jártas volt az elektronmikroszkópiában. Novikoff mikrográfiái azt mutatták, hogy a “könnyű mitokondriális” frakció membránnal határolt “sűrű testeket” tartalmazott, hasonlóan a hepatociták peri-canalicularis régiójában.
a lizoszóma felfedezése új korszakot nyitott a sejtfiziológiában és a patofiziológiában, amelyet először Louvainban, majd az egész világon több mint 40 lizoszomális tárolási betegség azonosítása követett, amelyek specifikus hidrolázok génjeinek mutációiból származnak.
az első feltételezés, hogy a lizoszómák mellett a könnyű mitokondriális frakció egy még ismeretlen organellát is tartalmazott, az a megállapítás volt, hogy az urát—oxidáz—egy enzim, amely nem savas hidroláz és nem mutat latenciát-a szubcelluláris frakciókban hasonló eloszlású, mint a savas foszfatáz. 1960-ra de Duve megállapította, hogy ez igaz a katalázra és a d-aminosav-oxidázra is, amelyeket akkor mitokondriális enzimeknek gondoltak. Később kiterjesztette ezeket az eredményeket számos más peroxidot termelő oxidázra, amelyek ülepedési viselkedése hasonló a katalázhoz, egy enzimhez, amely lebontja terméküket. De Duve belátta, hogy ezen enzimek között funkcionális kapcsolat létezik, amelyet az azonos részecskébe való felvételük tett lehetővé. Így született meg a peroxiszóma fogalma, de csak néhány évvel később, miután de Duve elkezdte megosztani idejét Louvain és New York között.
1962-ben de Duve elfogadta a vonzó ajánlatot, hogy laboratóriumot hozzon létre és irányítson a New York-i Rockefeller Intézetben, miközben laboratóriumát Louvainban tartja. Át tudta vinni új laboratóriumába a Louvainban kifejlesztett különféle technológiákat azáltal, hogy megszervezte főbb belga munkatársainak rendszeres látogatását New Yorkba. Mindkét laboratóriumban de Duve folytatta az újonnan felfedezett oxidáztartalmú részecskék jellemzését, amelyeket először patkánymájban azonosítottak. Három évvel később, csak miután hasonló ülepedési viselkedésű és biokémiai tulajdonságokkal rendelkező részecskéket találtak a patkány vesében és a csillós protozoon Tetrahymena pyriformisban, bejelentette, az amerikai Sejtbiológiai Társaság ülésén, hogy felfedezett egy új organellát, amelyre a “peroxiszóma” nevet javasolta.”
ebben az esetben ismét az elektronmikroszkópia kimutatta, hogy morfológiailag az új organelle olyan ismeretlen funkciójú membránnal határolt részecskéknek felel meg, amelyeket a mikroszkopisták szinte minden szövetben felismertek, és “mikrotesteknek” nevezték őket.”
számos laboratórium későbbi tanulmányai, köztük de Duve és korábbi munkatársai és diákjai, azt mutatták—hogy a peroxiszómák – amelyeket először Emlősök szöveteiben fedeztek fel, ahol fontos metabolikus szerepet játszanak, beleértve a nagyon hosszú láncú zsírsavak oxidációját a mitokondriumoktól eltérő úton-az evolúciósan rokon organellák nagy családjának tagjai, amelyek számos különböző eukarióta sejttípusban és organizmusban vannak jelen, beleértve a növényeket és a protozoonokat, ahol különböző funkciókat látnak el, és konkrét neveket kaptak, mint például glioxiszómák és glikozómák. Így a peroxiszómák felfedezésével de Duve ismét megalapozta egy új fejezet növekedését a sejtbiológia növekvő területén.
1974-ben, nem sokkal a Nobel-díj átvétele után, de Duve, a Rockefeller Intézetben szerzett tapasztalatai alapján, egy új multidiszciplináris “nemzetközi sejt-és molekuláris patológiai Intézet” létrehozását szorgalmazta Brüsszelben, transzlációs küldetéssel, amelyet eredetileg irányított, és 80.születésnapján átnevezték “de Duve Intézetnek”.”
de Duve jelentős nyomot hagyott a biológiai tudományokban az Atlanti-óceán mindkét oldalán végzett munkája, valamint a vele képzett sok tudós révén. Nagyon művelt ember volt, aki négy nyelvet beszélt folyékonyan, és legalább kettőben elegáns prózát írt. De Duve érdekei jóval túlmutattak tudományos hozzájárulásainak területein, a filozófia, a tudáselmélet, az élet eredete és az eukarióta sejt evolúciója területén. Széles körben publikálta gondolatait szinte minden ilyen terület kérdéseiről, világos cikkekben, valamint könyvekben. De Duve is írt sok magával ragadó történelmi beszámoló a nagy tudományos felfedezések tett laboratóriumaiban, és mindegyikben volt nagy gondot, hogy hitelt adjon a fiatalabb társaik, és rámutatni a konkrét hozzájárulást.
Christian de Duve melegszívű kolléga és lenyűgöző beszélgetőpartner volt. Azoknak, akiknek szerencséjük volt személyesen megismerni őt, nagyon fog hiányozni.