جان وین؛ دانشمندی که با زهر افعی فشار خون جهان را کنترل کرد

ریشه‌های خونی و مسیر پر پیچ و خم تحصیلی

جان رابرت وین (John Robert Vane) در سال ۱۹۲۷ در شهر کوچک تاردیبیگ انگلستان چشم به جهان گشود. پدر او از یهودیان مهاجر روسی بود که با سختی فراوان تلاش کرد تا شرایط تحصیل فرزندش را فراهم کند. جان جوان ابتدا در دانشگاه بیرمنگام به تحصیل شیمی پرداخت، اما به زودی متوجه شد که علاقه واقعی او در تعامل میان مواد شیمیایی و موجودات زنده نهفته است. او پس از مدتی تردید، مسیر خود را به سمت داروشناسی در دانشگاه آکسفورد کج کرد تا زیر نظر بزرگترین اساتید زمان خود آموزش ببیند.

وین پس از پایان تحصیلات، مدتی را به عنوان استادیار در دانشگاه ییل (Yale University) سپری کرد که تجربه‌ای کلیدی در شکل‌گیری تفکر سیستمی او در علم بود. محیط علمی پویا در آمریکا به او آموخت که چگونه از مرزهای سنتی علوم عبور کرده و به مسائل نگاهی چندبعدی داشته باشد. او پس از بازگشت به لندن در سال ۱۹۵۵، تحقیقات خود را در انستیتو علوم پایه پزشکی متمرکز کرد و به سرعت پله‌های ترقی را در کالج سلطنتی جراحان پیمود. روحیه خستگی‌ناپذیر او در آزمایشگاه، زبانزد همکارانش بود و همیشه با دقت وسواس‌گونه‌ای داده‌ها را بررسی می‌کرد.

معمای آسپیرین و رمزگشایی از یک داروی قدیمی

تا پیش از تحقیقات جان وین، داروی آسپیرین به مدت بیش از هفتاد سال برای تسکین درد و التهاب استفاده می‌شد، اما هیچ‌کس دقیقاً نمی‌دانست این دارو چگونه عمل می‌کند. وین در سال ۱۹۷۱ با انجام مجموعه‌ای از آزمایش‌های بسیار دقیق نشان داد که آسپیرین با مهار آنزیم سیکلواکسیژناز (COX)، مانع از تولید پروستاگلاندین‌ها (Prostaglandins) می‌شود. پروستاگلاندین‌ها موادی هستند که در بدن باعث ایجاد التهاب، تب و درد می‌شوند و کشف این مکانیسم، انقلابی در درک ما از فارماکولوژی ایجاد کرد.

این کشف نه‌تنها جایزه نوبل را برای او به ارمغان آورد، بلکه راه را برای تولید نسل‌های جدیدی از داروهای ضدالتهاب غیراستروئیدی هموار ساخت. وین با این کار ثابت کرد که حتی قدیمی‌ترین داروها هم ممکن است رازهایی در دل خود داشته باشند که تنها با نگاهی نو قابل کشف هستند. جالب است بدانید او خودش هم همیشه از آسپیرین به عنوان یک «داروی معجزه‌گر» یاد می‌کرد که سادگی‌اش، پیچیدگی‌های بیولوژیک بدن را مهار می‌کند. این بخش از تحقیقات او نشان داد که چگونه یک مشاهده ساده می‌تواند به یک پارادایم علمی جدید تبدیل شود.

وقتی ریه‌ها قهرمان داستان می‌شوند

یکی از بزرگترین سوءبرداشت‌های علمی دهه ۱۹۶۰ این بود که آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACE) در داخل خون و پلاسما فعالیت اصلی خود را انجام می‌دهد. اما جان وین با نگاهی متفاوت و انجام آزمایش‌های جریان خون در حیوانات، متوجه شد که سرعت تبدیل آنژیوتانسین ۱ به ۲ در پلاسما بسیار کندتر از آن است که بتواند فشار خون را به سرعت تنظیم کند. او با هوشمندی تمام به سراغ ریه‌ها رفت و متوجه شد که این اندام، کارخانه اصلی تبدیل این هورمون است. در واقع، ریه‌ها فقط محل تبادل گازها نیستند، بلکه یک مرکز پردازش بیوشیمیایی عظیم برای کنترل عروق بدن محسوب می‌شوند.

وین نشان داد که وقتی خون از عروق ظریف ریه عبور می‌کند، آنزیم‌های موجود در دیواره عروق ریوی با سرعتی باورنکردنی آنژیوتانسین غیرفعال را به فرم فعال تبدیل می‌کنند. این یافته تکان‌دهنده بود زیرا پیش از آن ریه‌ها در فیزیولوژی قلب و عروق نقشی چنین کلیدی نداشتند. شاید باورتان نشود اما اوایل همکارانش فکر می‌کردند او در محاسبات زمان‌بندی‌اش اشتباه کرده است، چون پذیرش این حجم از فعالیت در ریه سخت بود. اما وین با تکیه بر متدولوژی دقیق خود، ثابت کرد که ریه «قلبِ شیمیایی» سیستم تنظیم فشار خون است.

صادقانه بگویم، تصور کنید ریه‌های بیچاره که همه فکر می‌کردند فقط برای نفس کشیدن هستند، ناگهان بفهمند مسئولیت سنگین تنظیم فشار خون کل بدن هم روی دوش آن‌هاست! جان وین با این کشف، به ریه‌ها هویت جدیدی بخشید و نشان داد که در بدن انسان، هیچ اندامی فقط یک کار انجام نمی‌دهد و همه چیز در یک شبکه پیچیده و به هم پیوسته قرار دارد. این موضوع باعث شد که محققان در سراسر جهان نگاه خود را به برهم‌کنش‌های بین‌الاندامی تغییر دهند.

زنگ تفریح: افعی‌های برزیلی و مهمانی‌های لندنی

شاید فکر کنید دانشمندان نوبلیست همیشه در محیط‌های استریل آزمایشگاه غرق در لوله‌های آزمایش هستند، اما ماجرای کشف داروهای فشار خون از دندان‌های یک افعی سمی شروع شد! سرژیو فریرا که زهر افعی «بوتراپس جاراراکا» را به لندن آورده بود، در آزمایشگاه وین متوجه شد این زهر باعث می‌شود فشار خون طعمه به شدت افت کند و قربانی غش کند. وین با شوخ‌طبعی خاص خودش می‌گفت این افعی‌ها بهترین «داروسازان طبیعت» هستند، فقط دوز داروهایشان کمی بیش از حد انسانی است! نکته جالب‌تر اینکه وین به داشتن مهمانی‌های شام پر زرق و برق و طولانی معروف بود و بسیاری از ایده‌های بزرگ علمی‌اش را بین صرف دسر و قهوه با همکارانش در میان می‌گذاشت.

از سم افعی تا داروی کاپتوپریل

داستان کاپتوپریل (Captopril) یکی از جذاب‌ترین مثال‌های بیومیمتیک یا الهام از طبیعت در داروسازی است که با همکاری وین و محققان برزیلی آغاز شد. سم افعی سرنیزه‌ای برزیلی حاوی پپتیدهایی بود که اثر آنزیم ACE را مسدود می‌کردند، اما یک مشکل بزرگ وجود داشت: این پپتیدها در معده انسان هضم می‌شدند و نمی‌توانستند به صورت قرص مصرف شوند. وین و تیمش در بنیاد ولکام (Wellcome Foundation) راه را نشان دادند، اما تبدیل این پپتید سمی به یک مولکول کوچک و پایدار که بتوان آن را بلعید، بر عهده کوشمن و اوندیتی در شرکت اسکوئیب بود.

این فرآیند سال‌ها به طول انجامید و نیاز به دانش عمیق در شیمی دارویی داشت تا ساختار مولکولی به گونه‌ای تغییر کند که هم خاصیت مهارکنندگی را حفظ کند و هم در برابر آنزیم‌های گوارشی مقاوم باشد. وین در تمام این مدت به عنوان مشاور و راهنما، از این ایده دفاع می‌کرد که «طبیعت قبلاً جواب را پیدا کرده است، ما فقط باید آن را ترجمه کنیم». در نهایت در سال ۱۹۷۵، اولین مهارکننده خوراکی ACE ساخته شد و جهان پزشکی را تکان داد، زیرا درمانی موثر برای بیماریی بود که تا آن زمان به سختی کنترل می‌شد.

کشف پروستاسیکلین؛ محافظ دیواره عروق

در سال ۱۹۷۶، جان وین در حال بررسی خانواده پروستاگلاندین‌ها بود که متوجه شد یکی از آن‌ها رفتاری کاملاً متفاوت دارد. او پروستاسیکلین (Prostacyclin) یا همان PGI2 را کشف کرد که برخلاف سایر اعضای خانواده‌اش، باعث گشاد شدن عروق و جلوگیری از تجمع پلاکت‌ها می‌شد. این کشف نشان داد که بدن ما یک سیستم تعادلی بسیار ظریف دارد: از یک طرف موادی که خون را لخته می‌کنند و از طرف دیگر پروستاسیکلین که مانع از گرفتگی عروق می‌شود. وین متوجه شد که بدون این ماده، خون ما به راحتی در رگ‌ها لخته می‌شود و سکته‌های قلبی و مغزی رخ می‌دهد.

این یافته به پزشکان کمک کرد تا بفهمند چرا دوزهای پایین آسپیرین برای پیشگیری از سکته قلبی مفید است. آسپیرین با مهار ترومبوکسان (که لخته‌ساز است) و حفظ تعادل با پروستاسیکلین، از سیستم قلبی عروقی محافظت می‌کند. وین با این کشف، بار دیگر ثابت کرد که دانش او در سطح سلولی می‌تواند مستقیماً به بالین بیمار منتقل شود. او در آزمایشگاهش به شوخی می‌گفت: «رگ‌های ما مثل جاده‌های پرترافیک هستند و پروستاسیکلین نقش پلیس راهنمایی را دارد که اجازه نمی‌دهد ماشین‌ها (پلاکت‌ها) به هم برخورد کنند و راه را ببندند.»

انستیتو ویلیام هاروی؛ میراثی برای آینده

وین در سال ۱۹۸۵، پس از سال‌ها تحقیق در محیط‌های دانشگاهی و صنعتی، تصمیم گرفت نهادی مستقل برای تحقیقات بنیادی تاسیس کند. او انستیتو تحقیقاتی ویلیام هاروی (William Harvey Research Institute) را در بیمارستان سنت بارتولومیو بنیان گذاشت که به سرعت به یکی از مراکز پیشرو جهان در زمینه فارماکولوژی تبدیل شد. هدف او از تاسیس این مرکز، ایجاد پلی میان کشفیات آزمایشگاهی و کاربردهای بالینی در درمان بیماری‌های التهابی و قلبی بود. او معتقد بود که علم نباید در حصار دیوارهای آزمایشگاه بماند و باید در خدمت بهبود کیفیت زندگی بشر قرار گیرد.

او در این انستیتو، نسل جدیدی از دانشمندان را تربیت کرد که امروزه خود از بزرگان داروسازی هستند. وین تا آخرین روزهای عمرش با اشتیاق به این مرکز رفت و آمد داشت و در سمینارها شرکت می‌کرد. او به دانشجویانش می‌آموخت که از شکست‌ها نترسند، زیرا هر داروی موفقی حاصل صدها آزمایش شکست‌خورده است. انستیتو ویلیام هاروی امروزه به عنوان یادگار زنده‌ای از نگاه دوراندیشانه سِر جان وین شناخته می‌شود که همچنان به کشف رازهای بیولوژی عروق ادامه می‌دهد.

غروب یک ستاره و افتخارات بی‌پایان

سِر جان رابرت وین در ۱۹ نوامبر ۲۰۰۴، در سن ۷۷ سالگی و در پی عوارض ناشی از شکستگی استخوان لگن و ران، در بیمارستانی در کِنت درگذشت. مرگ او فقدانی بزرگ برای جامعه علمی بود، اما او با مجموعه‌ای از افتخارات چشمگیر صحنه را ترک کرد. علاوه بر جایزه نوبل ۱۹۸۲، او در سال ۱۹۸۴ توسط ملکه الیزابت دوم لقب شوالیه دریافت کرد و به عضویت معتبرترین انجمن‌های علمی جهان درآمد. او همچنین جایزه مشهور لَسکر (Lasker Award) را که اغلب به عنوان «نوبل آمریکایی» شناخته می‌شود، به خاطر تحقیقاتش در زمینه پروستاگلاندین‌ها دریافت کرده بود.

زندگی خصوصی او نیز با سادگی و تواضع همراه بود؛ او به پیاده‌روی در طبیعت و مطالعه تاریخ علاقه فراوانی داشت. وین همیشه تأکید می‌کرد که موفقیت‌های او نتیجه کار تیمی و همکاری‌های بین‌المللی بوده است و هیچ‌گاه خود را تنها عامل این پیشرفت‌ها نمی‌دانست. او معتقد بود که دانشمندان مانند دواندگان دوی امدادی هستند که هر کدام باید چوب موفقیت را به دست نفر بعدی برسانند. در مراسم یادبود او، همکارانش از او نه تنها به عنوان یک نابغه علمی، بلکه به عنوان یک مربی مهربان و انسانی شریف یاد کردند که میراثش در هر قرص فشار خونی که در جهان مصرف می‌شود، زنده است.

زنگ تفریح: وقتی نوبل به سراغ وین آمد!

می‌گویند زمانی که خبر برنده شدن جایزه نوبل به جان وین رسید، او آنقدر غرق در آزمایش‌های جدیدش بود که ابتدا فکر کرد کسی با او شوخی می‌کند! او در حالی که روپوش آزمایشگاهی بر تن داشت و دستانش احتمالا بوی مواد شیمیایی می‌داد، به تماس تلفنی استکهلم پاسخ داد. وین بعدها با خنده تعریف می‌کرد که آن روز بیشتر نگران نتایج دستگاه کروماتوگرافی‌اش بود تا سخنرانی در حضور پادشاه سوئد. این نشان می‌دهد که برای یک دانشمند واقعی، لذت کشف کردن بسیار شیرین‌تر از هر جایزه و مدالی است، حتی اگر آن مدال از جنس طلای خالص نوبل باشد.

تأثیرات اجتماعی و اقتصادی داروهای ACEI

معرفی داروهای مهارکننده ACE که جان وین پیشگام آن‌ها بود، تأثیر اقتصادی و اجتماعی عظیمی بر جوامع بشری داشت. پیش از این داروها، عوارض ناشی از فشار خون بالا مانند نارسایی کلیه و سکته‌های مغزی، هزینه‌های سرسام‌آوری را به سیستم‌های بهداشت و درمان تحمیل می‌کردند. با ورود داروهایی مثل کاپتوپریل و بعدها انالاپریل، نه‌تنها طول عمر بیماران افزایش یافت، بلکه کیفیت زندگی آن‌ها نیز به شکل چشمگیری بهبود پیدا کرد. این داروها به افراد اجازه دادند تا سال‌های طولانی‌تری به کار و فعالیت بفعال خود ادامه دهند و از بار اقتصادی معلولیت‌های ناشی از بیماری‌های قلبی کاسته شد.

علاوه بر این، تحقیقات وین باعث شد که صنعت داروسازی به سمت طراحی منطقی داروها (Rational Drug Design) حرکت کند. به جای آزمایش تصادفی هزاران ماده، دانشمندان یاد گرفتند که ابتدا هدف (مانند یک آنزیم) را بشناسند و سپس دارویی متناسب با آن طراحی کنند. این تغییر رویکرد باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌های میلیاردی تحقیق و توسعه شد. امروزه بازار جهانی داروهای فشار خون یکی از بزرگترین بخش‌های اقتصاد سلامت است که ریشه در لوله‌های آزمایشگاه کوچک جان وین در لندن دارد. او نشان داد که یک سرمایه‌گذاری درست بر روی علوم پایه می‌تواند سودی هزار برابری برای جامعه به همراه داشته باشد.

ارتباط با روان‌پزشکی و فراتر از قلب

تحقیقات جان وین بر روی سیستم رنین-آنژیوتانسین، ابعادی فراتر از سیستم عروقی را نیز روشن کرد که امروزه در روان‌پزشکی مورد توجه است. مشخص شده است که آنزیم ACE و هورمون‌های مرتبط با آن در مغز نیز فعالیت می‌کنند و بر روی رفتارهای اجتماعی، حافظه و حتی خلق و خو تأثیر می‌گذارند. تحقیقات جدید نشان می‌دهند که داروهای مهارکننده ACE ممکن است در کاهش خطر ابتلا به آلزایمر و بهبود عملکردهای شناختی نقش داشته باشند. این دقیقاً همان چیزی است که وین همیشه به آن اشاره می‌کرد: «سیستم‌های بدن با هم صحبت می‌کنند و ما هنوز تمام کلمات آن‌ها را بلد نیستیم.»

همچنین، نقش پروستاگلاندین‌ها در مغز که وین بر روی آن‌ها مطالعه می‌کرد، دریچه‌های جدیدی را در درمان افسردگی‌های مرتبط با التهاب گشوده است. این پیوستگی میان داروشناسی قلب و اعصاب، بار دیگر نبوغ وین را در انتخاب موضوعات کلیدی نشان می‌دهد. او با کشف مکانیسم‌های پایه، عملاً راه را برای پزشکان متخصص در رشته‌های مختلف هموار کرد تا بتوانند بیماری‌ها را از ریشه درمان کنند. شاید روزی برسد که داروهای الهام گرفته از کارهای وین، نه‌تنها قلب‌ها، بلکه ذهن‌های خسته را نیز درمان کنند و این بزرگترین پاداش برای مردی است که تمام زندگی‌اش را وقف علم کرد.

وین در رسانه‌ها؛ بازتاب یک زندگی علمی

زندگی جان وین بارها سوژه مستندهای علمی و مقالات بلند در نشریاتی چون «نیویورک تایمز» و «گاردین» شده است. در مستندی که بی‌بی‌سی (BBC) درباره تاریخچه داروسازی ساخت، بخش بزرگی به ماجرای سفر او به برزیل و الهام از سم مار اختصاص یافت. این داستان‌های واقعی، تصویری از علم می‌سازند که برای عموم مردم جذاب و هیجان‌انگیز است؛ تصویر دانشمندی که مثل یک کارآگاه به دنبال سرنخ‌ها در طبیعت می‌گردد. او در مصاحبه‌هایش همیشه با زبانی ساده و بدون تکلف صحبت می‌کرد تا نوجوانان را به علم علاقه‌مند کند.

حتی در کتاب‌های تاریخی که به بررسی توسعه علم در دوران جنگ سرد می‌پردازند، از وین به عنوان نمادی از همکاری‌های علمی بین‌المللی یاد شده است. او توانست دانشمندانی از کشورهای مختلف با دیدگاه‌های سیاسی متفاوت را دور هم جمع کند تا بر روی یک هدف انسانی واحد کار کنند. تصویر او در کنار همکاران برزیلی و آرژانتینی‌اش در مراسم نوبل، نمادی از این صلح و دوستی جهانی است. جان وین ثابت کرد که علم زبان مشترک تمام انسان‌هاست و می‌تواند مرزهایی را که سیاستمداران می‌سازند، به راحتی در نوردد و جهانی سالم‌تر بسازد.

جمع‌بندی نهایی

سِر جان رابرت وین فراتر از یک داروشناس ساده، معماری بود که ساختار درمان‌های نوین قلبی و عروقی را بنا نهاد. او با پیوند دادن مشاهدات دقیق بیولوژیک به نیازهای بالینی، نشان داد که چگونه می‌توان از دل طبیعت (زهر افعی) و داروهای قدیمی (آسپیرین)، راهکارهای نجات‌بخش استخراج کرد. میراث او در انستیتو ویلیام هاروی و در تک‌تک نسخه‌هایی که روزانه برای بیماران فشار خونی نوشته می‌شود، جاری است. جان وین به ما آموخت که علم، سفری از شگفتی به دانش است و بزرگترین پاداش یک دانشمند، دیدن تأثیر ملموس کارش بر سلامت بشریت است. او تا ابد به عنوان قهرمان ریه‌ها، قلب‌ها و علم داروشناسی در یادها خواهد ماند.

شما هم از میراث سِر جان وین استفاده کرده‌اید؟

کشف داروهای فشار خون و آسپیرین زندگی میلیون‌ها نفر را تغییر داده است. آیا در خانواده یا اطرافیان خود کسی را سراغ دارید که با این داروها کیفیت زندگی بهتری پیدا کرده باشد؟ نظرات و تجربیات خود را درباره این کشفیات بزرگ در بخش دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید تا با هم درباره تأثیر علم بر زندگی روزمره‌مان گفتگو کنیم.