Биотехнология: что это такое?
Шрифт:
Выход из создавшегося положения могло бы обеспечить только создание метода накопления вируса. В конце 1983 года мой сотрудник М. Попович нашел несколько линий клеток, сохраняющих жизнеспособность после заражения вирусом АIDS. Получены эти клетки были так. Клетки крови больного лейкозам разделили и вырастили из них отдельные клоны (группы генетически идентичных клеток, являющихся потомками одной клетки). Обследовав множество клонов, у некоторых из них Попович обнаружил нужную комбинацию свойств. Наиболее продуктивным оказался клон, обозначенный Н9. Все устойчивые линии были получены из лейкозных Т4-лимфоцитов, которые живут в культуре сколь угодно долго и потому могут служить неисчерпаемым источником вируса... В настоящее время существует несколько методов определения вируса АIDS в крови; все они основаны
Итак, причина возникновения АIDS была, наконец, установлена... Линия клеток Н9, зараженных вирусом АIDS, была передана нескольким биотехнологическим компаниям, которые использовали ее как источник вирусных белков для массовых обследований. Первые коммерческие наборы для определения вируса появились в продаже в 1985 году, они фактически устранили риск заражения при переливании крови».
Все это, конечно, хорошо и весьма интересно, предвижу я читательскую реплику на выше сказанное, но вакцина против СПИДа так и не создана, а опасность заражения им не только не сократилась, но возросла. Так стоило ли тратить столько сил, времени, таланта наконец, на открытие вируса-возбудителя?
Разумеется, стоило. Ну, во-первых, потому, что вакцина все равно рано или поздно будет создана, а для этого просто необходимо знать возбудителя болезни. А во-вторых, в процессе поиска первопричины СПИДа был раскрыт механизм возникновения заболевания, что чрезвычайно важно как раз для практической медицины. Схематично он выглядит так.
После того как вирус тем или иным путем (половым, посредством нестерилизованного шприца, травмированной слизистой и т. д.) попадет в организм, иммунная система последнего немедленно отдаст приказ своим «подданным» уничтожить агрессора, и они в срочном порядке начинают вырабатывать антитела.
Вот почему проводя профилактическую проверку на СПИД, медики ищут в крови обследуемого не только вирус-возбудитель, но и антитело, выработанное иммунной системой на него. Ведь вирус мог уже покинуть пораженную им клетку, но антитело наверняка осталось на своем посту, поскольку все еще пытается противостоять грозному противнику.
Но силы, к сожалению, оказываются неравными, а внедрившаяся инфекция столь токсична, что иммунная система видит спасение организма от гибели в единственном — резком увеличении числа лимфоцитов. Следует нужная команда — и тотчас же начинается их патологическое размножение в лимфатических узлах, увы, отнюдь не запрограммированных природой на столь активную деятельность. Вот почему удивительная трудоспособность лимфатических узлов очень скоро начинает падать, в них возникают патологические изменения, а количество вырабатываемых лимфоцитов сокращается. Резко падает и число лимфоцитов в крови. «Армия» иммунной системы остается без доблестных солдат, организм вступает в фазу иммунодефицитного состояния — ИДС. Он становится беззащитен перед любой случайной инфекцией.
Разумеется, вышеназванная схема весьма условна, и чтобы глубже понять процесс возникновения заболевания, нам придется обратиться к понятию «ретровирус». В самом деле, почему «ретро»? Чем такой вирус отличается от обычного вируса, ну, например, от возбудителя оспы или холеры?
Прежде всего уникальным свойством вторгаться в живую клетку, не убивая ее. Обосновавшись в клетке, ретровирус с помощью специального фермента — ревертазывнедряет в ее генетический аппарат свою собственную генетическую программу. Так клетка организма, помимо воли, начинает работать на своего квартиранта, ведь он «обманул» ее, поскольку облачил собственную генетическую информацию в «форму» ДНК, свойственную клетке. При этом сохранив в вирусных частицах привычную для своего вида организмов запись наследственной информации — РНК.
Но разве подобное возможно? — вероятно, изумится читатель.
Возможно,
ибо в жизненном цикле ретровирусов предусматривается обратная транскрипция, то есть синтез ДНК на матрице РНК. При подобном порядке информационный поток идет как бы вспять, в обратную сторону: от РНК к ДНК. Именно поэтому в названии вирусов этой группы и содержится приставка «retro» — назад, обратно (лат.). Но должен сказать, что даже среди рет-ровирусов-собратьев вирус-возбудитель СПИДа отличается удивительной жестокостью: он не знает милосердия к клетке, в которую внедрился, и потому, вписав свою наследственную информацию в ее геном, безжалостно убивает саму клетку.Мне не раз доводилось слышать, причем от людей самых разных возрастов, а стало быть, и интересов, приблизительно такую мысль: вот, мол, сколько веков существует наша планета, а подобной нечисти — этих самых ретровирусов — не знала. Откуда они только взялись?
Ну, во-первых, доподлинно известно, что вирусы не впервые столь агрессивно проявили себя по отношению к людям. История хранит сведения о том, что и расселение народов, и даже гибель некоторых рас человечества связана с вирусными вспышками. Кто знает, может, то были именно ретровирусы? Что же касается длительности их пребывания на Земле, то существует мнение, будто эти микроорганизмы — древнейшие на нашей планете. Более того, они не что иное, как конкурирующая с Homo Sapiens'ом форма жизни.
Высказываются смелые предложения и по поводу происхождения ретровирусов: они, мол, занесены к нам извне, из Вселенной. Скажем, с частицами межзвездного газа или кометным веществом.
Но бытует и другое предположение, высказываемое независимо друг от друга многими учеными самых разных стран: вирус СПИДа создан искусственно, путем манипуляций с генами человека. Подобная гипотеза основывается на том факте, что ни один из ретровирусов не подвергается таким непредсказуемым мутациям, так часто не меняет собственные «личины», как вирус СПИДа.
И вновь у читателей, по всей видимости, возникает вопрос: что значит «ни один»? Выходит, что жизни Земле угрожает не только ретровирус, приводящий состоянию ИДС, но и подобные ему организмы?
Разумеется. На сегодня, по крайней мере, науке известны три большие группы из этого «славного» семейства. В первую из них входят высокоонкогенные ретровирусы, вызывающие у человека рак. И хотя основной разговор на данную тему у нас еще впереди, но уж коли речь зашла о ретровирусах вообще, то обойти молчанием онковирусы в данном случае просто нельзя, и вот почему. Первый ретровирус, вызывающий саркому у кур обнаруженный теперь всемирно известными исследователями Эллерманом и Раусом еще в начале века, был онкогенным.
А несколько позже, в 1930 году, замечательный советский ученый академик Н. Ф. Гамалея, чье имя носит сегодня Институт эпидемиологии и микробиологии АМН СССР, высказал казавшееся тогда чуть ли не фантастическим предположение о возможном существовании так называемых эндогенных ретровирусов, то есть живущих в геноме каждой клетки многоклеточного организма. Пройдут годы, и возникнет стройная вирусно-генетическая теория происхождения рака.
О поразительной токсичности ретровирусов этой группы можно судить хотя бы по тому, что после заражения ими лабораторных животных, в организме которых данные вирусы могут размножаться, а, значит, и особенно чувствительных к ним, злокачественные опухоли развиваются уже через одну — три недели.
Ко второй группе ретровирусов относятся так называемые лентивирусы. Их еще называют медленными вирусами. И опять название отражает характер жизненного цикла данных микроорганизмов. Дело в том, что, попав в клетки организма-хозяина, эти вирусы настолько не спешат себя проявить, что пораженный ими даже не предполагает, что болен. И только спустя длительное время (иногда от момента заражения до проявления заболевания проходят десятилетия) болезнь заявляет о себе, как говорится, во весь голос. Как именно воздействует лентивирус на человеческий организм, мы пока не знаем. Ибо круг хозяев (напомню читателю, что так называются животные, в организме которых вирусы размножаются) этого вируса ограничивался до сей поры лошадьми, овцами, козами. Известно одно: лентивирусом болеют животные настолько тяжело, что их в конце концов забивают.