Биотехнология: что это такое?

СПИД: проблемы и надежды

Огрызок с ярлыком

Итак, сто с лишним лет тому назад великий французский ученый Луи Пастер открыл пораженному человечеству неведомый и загадочный мир микроорганизмов. Разумеется, существование чего-то могущественного предполагали и прежде, ибо не волшебная же сила, в самом деле, столетиями поднимала хлебную опару, сбраживала вино, заставляла зреть сыры и закисать простоквашу. Но, как известно, одно дело догадываться и совсем другое — суметь объяснить существо процесса, тысячекратно наблюдаемого другими.

Проникнуть в суть явления дано истинному ученому, а проанализировать с помощью им же рассекреченных механизмов десятки и сотни других — только великому. Так что соверши в своей жизни Л. Пастер лишь один этот научный подвиг, то и тогда бы его имя навсегда осталось в памяти благодарного человечества. Но Л. Пастер пошел дальше... Опровергнув теорию самозарождения микроорганизмов, с помощью которой в те времена пытались объяснить необъяснимое, он выявил причину многих инфекционных заболеваний, придя к их первоисточнику — вполне конкретному микроорганизму.

Идея профилактической вакцинации против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства — вот следующая веха на пути вездесущей пастеровской мысли. От нее берут свои истоки современная микробиология (ученый создал и возглавил первый в мире научно-исследовательский институт микробиологии, известный всему миру как Пастеровский) и иммунология.

В общем, практически все приоритетные направления научно-технического прогресса, основанные на достижениях биологических наук, в вечном долгу перед памятью ученого. Что же касается медицины и особенно хирургии, то последняя, например, просто не могла бы существовать в своем нынешнем облике, не усвой в свое время пастеровских методов асептики и антисептики. И не открой Илья Ильич Мечников, наш выдающийся соотечественник, явления фагоцитоза — вероятно, так продолжит мою мысль читатель.

И окажется совершенно прав, ибо активный захват и поглощение живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками — фагоцитами, установленный и описанный великим русским ученым, по-иному позволил оценить возможности защитных сил человеческого организма, его иммунной системы. Мы еще не раз и не два, рассказывая о методах генетической инженерии, все шире используемой в наши дни для решения самых различных практических нужд человечества, вернемся к идеям Пастера и Мечникова. Потому что сколь ни отличны на первый взгляд «старая» и «новая» биотехнологии, они всего лишь два облика одной и той же науки, два способа ее проявления. Сосуществуя отнюдь не параллельно, а в постоянном взаимопроникновении и обогащении, они плодотворно стимулируют развитие друг друга. Вот почему достижения одной из них, как правило, приводят к значительным успехам другой или, по крайней мере, помогают увидеть с иных позиций давно известные и, казалось бы, незыблемые положения каждой.

Взять хотя бы те же самые фагоциты, открытые И. Мечниковым. Еще совсем недавно считалось, что функциональная задача этих подвижных, свободно плавающих в организме клеток сводится к вышеназванному — захватыванию и уничтожению инородных тел и частиц. Недаром ученый дал им имя фагоцитов, то есть клеток-пожирателей, убедительно доказав при этом на целой серии опытов, что количество и активность фагоцитов определяют успех защитных сил организма в целом. Успех его иммунитета.

Более того, он многократно наблюдал в микроскоп, как именно это происходит: клетки со всех сторон устремляются к вторгшемуся в охраняемый ими «предел» пришельцу и окружают его. Затем из каждого фагоцита вытягивается, «выползает», как улитка из раковины, своеобразная ножка — псевдоподия (ложная ножка), крепко обхватывая чужака. Мгновенье — и того больше нет, а значит, не существует и опасности для организма.

Так вот, пройдут годы, иммунология обогатится такими знаниями, пополнится таким множеством открытий, что изменится само представление об иммунной системе человеческого организма, и о фагоцитах Мечникова станет известно нечто совершенно удивительное. А вся теория Ильи Ильича заиграет, как выразится академик Р. В. Петров, новым светом.

Несколько забегая вперед, скажу, что более полное понимание роли фагоцитов в иммунной защите организма войдет в науку после того, как сама иммунная система представится исследователям в виде двух взаимодействующих клеточных систем — Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, плодотворная кооперация которых возможна лишь в случае подключения к их деятельности фагоцитов. Или, как принято говорить, макрофагов, ибо без стимуляции двух вышеназванных систем «пожирателями инородных тел» выработка организмом антител невозможна. Так старое обернется на поверку новым, если не сказать — новейшим.

И не только в этом. Аналогичной схемой уничтожения, по которой фагоцит расправляется в организме с чужаками, как теперь очевидно, пользуются и другие «солдаты» иммунной системы — так называемые киллерные клетки, или клетки-убийцы. Столь устрашающее название они получили от английского слова killer — убийца.

Каковы же их функции в организме? Они аналогичны тем, что выполняют фагоциты, только в отличие от последних расправляются киллеры не с чужаками, не с агрессором, вторгшимся на защищаемую ими территорию извне, а с собственными клетками организма, подвергшимися каким-либо паталогическим изменениям. Выявить и уничтожить — вот какую вполне конкретную задачу ставит перед киллерами иммунная система. Если они активны, жизнеспособны, находятся в организме в достаточном количестве — ему не страшны даже самые тяжелые недуги. Но если киллерных клеток мало или они угнетены — тотчас «расцветают» болезни и инфекции, дремлющие в уже пораженных клетках.

Как отличают киллеры больную клетку от здоровой, науке пока неизвестно. Тем не менее они безошибочно находят среди великого множества здоровых клеток опухолевые, пораженные вирусом или какими-либо иными чужеродными агентами, а найдя — уничтожают.

«Снаряды», которыми обстреливают киллеры клетку-мишень, предварительно к ней прикрепившись, представляют собой молекулы специального белка. Пробитая белковыми «пулями» внешняя оболочка пораженной клетки становится пористой, и постепенно через образовавшиеся в ней отверстия вытекает все внутриклеточное содержание. Клетка-мишень погибает.

Киллеры, равно как и фагоциты, относятся к клеточной части иммунной системы, другая ее составляющая — гуморальная. И здесь вновь придется вспомнить И. Мечникова, а вернее его постоянного оппонента Пауля Эрлиха.

Доктора несут на носилках мертвого человека

Но прежде задумаемся вот над чем: что же заставляло этих великих ученых «скрещивать шпаги» на протятяжении долгих лет? Истина, представлявшаяся И. Мечникову в образе фагоцита, П. Эрлиху и его сторонникам из европейской школы микробиологов — виделась облаченной в одежды гипотетических веществ, находящихся в крови, плазме и других жидкостях нашего организма.

И что же? Обе стороны оказались правы. Ошибка ученых, если, конечно, таковой ее можно назвать, заключалась лишь в том, что, отстаивая каждый свою теорию, они полностью исключали теорию оппонента. Бесстрастная жизнь поправила эти заблуждения: и тот и другой были удостоены Нобелевской премии за выдающийся вклад в развитие науки.

Так триумфально завершился жаркий спор между двумя корифеями — И. Мечниковым — создателем фагоцитарной теории иммунитета и П. Эрлихом — творцом теории образования антител, то есть гуморальной теории иммунитета.

Но в науке даже успешное завершение спора, как правило, всего лишь промежуточная «станция» на нескончаемом пути познания, еще одна точка опоры, оттолкнувшись от которой исследователь вновь продолжает свой поиск. Вот почему среди великого множества крепостей, стоящих на подступах к истине, тем, кто принял эстафету у Л. Пастера, И. Мечникова, П. Эрлиха и других отцов иммунологии, приходится штурмовать и крепость, на флагштоке которой развевается символический стяг, помеченный буквой К. Киллеры, их загадка, а вернее, загадка белков, с помощью которых они поражают клетки-мишени, — вот что обозначено, закодировано этой буквой.

Почему же современной науке столь важно знать, какой именно белок в состоянии разрушить внешнюю оболочку патологической клетки? Да потому, что белок, выполняющий аналогичные функции, обнаружен и в некоторых других клетках иммунной системы. К тому же существует предположение, что с помощью точно такого же белкового оружия амебы, вызывающие у людей тяжелейшие формы дизентерии, уничтожают и здоровые клетки организма. И потому распознать природу данного белка — значит победить многие тяжелейшие болезни.

Но существует еще крупнее, еще значительнее проблема, решение которой во многом зависит от рассекречивания природы все того же белка киллеров. Суть ее в том, чтобы «научить» клетки иммунной системы нарабатывать такой белок в больших количествах. За этой проблемой отчетливо прослеживается и другая, и тоже чрезвычайно масштабная задача, задача борьбы с онкологическими и вирусными заболеваниями, в том числе и со СПИДом. Ибо СПИД — заболевание, вызванное микроорганизмами, патогенные свойства которых чрезвычайно ослабляют иммунитет. Обнаруженное восемь лет назад в США, оно так и было названо — синдром приобретенного иммунного дефицита, или СПИД.

Зима 1981 года началась для здравоохранения США с тревог... В калифорнийские и нью-йоркские больницы стали поступать люди, пораженные тяжелым и таинственным недугом. Одни из них страдали столь агрессивной формой воспаления легких, что против нее оказывались бессильны самые современные антибиотики, другие погибали от саркомы Капоши.

Нужно сказать, что и то и другое заболевание небыли новостью для медицины. Последнее, например, неплохо изучено онкологами, хотя и встречалось до сей поры крайне редко. Удивляло иное — невиданно острые формы их проявления. Саркома Капоши, например, протекающая обычно настолько вяло, что ее причислили к разряду так называемых относительно незлокачественных (иногда «дарующих» людям до двух десятилетий жизни) заболеваний, на сей раз словно взбесилась, «съедая» человека буквально за считанные дни.

К тому же существовало еще одно немаловажное обстоятельство, позволившее увидеть врачам в знакомых обликах знакомых болезней лишь синдром неизвестного прежде, но гораздо более грозного недуга: все госпитализированные не отличались до происшедшей с ними беды праведным образом жизни. Одни из них оказались гомосексуалистами, другие — наркоманами.

Естественно, что заключение, вытекающее из всего увиденного и подмеченного врачами, могло быть единственным: жизненные силы этих несчастных, подорванные беспутством, оказались не в состоянии противостоять новой, еще неизвестной медицине болезни.

Однако из происшедшего можно было сделать и другие небезынтересные для науки и практического здравоохранения выводы.

Первый: состояние заболевших идентично состоянию людей, иммунитет которых по самым разным причинам перестал нормально функционировать. В науке его принято называть ИДС — иммунодефицитное состояние.

Второй: характер течения заболевания давал возможность предположить, что оно вирусного происхождения.

И, наконец, третий: новое заболевание не знает возрастных барьеров, ибо омолодило и сделало агрессивными недуги, до сей поры считавшиеся печальной привилегией старости.

Исходя из вышеперечисленного, департамент здравоохранения США и соответствующие ведомства тех стран, где таинственная болезнь, в мгновенье ока преодолев океан, не замедлила проявиться, поставили перед медицинской наукой труднейшую из когда-либо решаемых ею задач: обнаружить загадочного возбудителя болезни. В очень скором времени к ним присоединились и другие государства, в том числе и СССР; поскольку, как это очевидно сегодня всем, победить столь грозного врага, как СПИД (или AIDS — в английской транскрипции), можно лишь объединенными усилиями.

Человек в майке Aids

Удивительно ли, что главным стимулятором проводимых во всем мире работ стала уникальная агрессивность нового заболевания, поражавшего все новые и новые жертвы. Пройдет совсем немного времени от начала вспышки, и оно унесет тысячи жизней — детей, стариков, молодых мужчин и женщин, никогда не увлекавшихся ни наркоманией, ни пороком, через каждые полгода — десять месяцев удваивая количество заболевших, незримо преодолевая государственные границы и самые строгие карантины.

И что же, вправе спросить читатель, был ли все-таки обнаружен этот загадочный вирус? И если да, то как и почему до сих пор не изготовлена на его основе профилактическая вакцина, с помощью которой удалось бы остановить вирусный «разгул» по планете, грозящий ей ни мало ни много пандемией?

Да, вирус-злодей был в конце концов установлен. И сразу не одним, а двумя учеными, возглавлявшими разные коллективы и ведущими исследования самостоятельно. Вот имена тех, кто среди многих и многих «претендентов» на возбудителя болезни выявил истинного виновника беды: профессор Люк Монтанье (Франция) и профессор Роберт Галло (США).

Уверен, пройдет время, агрессия СПИДа, вне всяких сомнений, окажется побежденной, и благодарное человечество высечет эти имена на мраморе или граните.

Но это — в будущем. Пока же научная хроника констатирует факты, уже сегодня вошедшие в историю науки: к проблеме поиска возбудителя СПИДа практически одновременно приступили лаборатория вирусной онкологии Пастеровского института (Париж) под руководством Люка Монтанье и лаборатория клеточной биологии опухолей Национального института рака (США). Здесь работы возглавил Роберт Галло. Хотя исследования в данной области велись и другими учеными, причем сразу в нескольких странах. Так что время от времени в печати появлялись сообщения о том, что в крови больного СПИДом выявлен определенный вирус, претендующий на «звание» возбудителя заболевания, однако на поверку чаще всего им оказывался микроорганизм из группы «герпес-вирус».

Но этот вирус, как и другие возбудители, наличествовал не у всех больных, а других, неизвестных науке вирусов, в организме погибавших от грозного недуга людей не обнаруживалось. Так что надежды, связанные с «легкими» победами, сами собой постепенно затухали, а вместе с ними таял и энтузиазм исследователей. Но не всех.

Группы Л. Монтанье и Р. Галло продолжали трудиться. Нужно сказать, что они сразу, в силу специфики собственных научных интересов, «сузили» рамки поиска, что во многом и определило в дальнейшем их успех. Поскольку неизвестный возбудитель (даже если он относился бы к группе вирусов, жизненный цикл которых в человеческом организме развивается по принципу: пришел — вызвал заболевание — ушел) поражает имунную систему, решили ученые, то искать его следует среди вирусов, убивающих лимфоциты.

У Р. Галло было к тому же еще одно серьезное основание вести поиск в данном направлении: в 1979 году его лаборатория сумела вырастить Т-лимфоциты in vitro. Пользуясь этим уникальным методом, профессор Р. Галло с сотрудниками открыли неизвестные прежде вирусы, вызывающие злокачественные заболевания. Открытые исследователями онковирусы получили название НТLV-I и НТLV-II (Т-лимфотропные вирусы человека типа I и II). Однако дальнейшие работы в лаборатории американского ученого несколько отклонились в сторону от избранного прежде пути. Так было потеряно драгоценное время.

Между тем Л. Монтанье, ведший исследования независимо от Р. Галло, но пользовавшийся при этом Т-лимфоцитами, культивируемыми ш уНго по методу американского коллеги, пришел к открытию вируса-возбудителя. Он был выделен из Т-лимфоцитов, взятых из крови человека на самой ранней стадии болезни, то есть когда вирус, как и предполагалось, уже сделал свое дело, но покинуть клетку еще не успел. Л. Монтанье дал ему имя LAV.

А что же Р. Галло? Он тоже не прекращал поиска. И очень скоро обнаружил «свой» вирус-возбудитель, присвоив ему, согласно установившейся в лаборатории традиции, порядковый номер III. Вирус НТLV-III — так официально звучит название, данное возбудителю СПИДа американскими учеными.

Выходит, что практически одновременно были открыты два вируса СПИДа — вероятно, подумает здесь читатель. В том-то и дело, что нет. Ибо, как очень скоро выяснится, оба ученых обнаружили один и тот же вирус. Именно поэтому, дабы не вносить сумятицу в вирусологию, Международная комиссия по классификации вирусов и предложит назвать одновременно открытый американским и французским учеными вирус так: НIV— вирус иммунодефицита человека. А вот как именно велся этот нелегкий поиск, закончившийся столь триумфально, никто, пожалуй, лучше первооткрывателя не расскажет.

Вот что поведал об этом читателям журнала «В мире науки» сам Роберт К. Галло: «Чтобы развить и проверить гипотезу (речь идет о предположении наличия возбудителя в цельной крови, плазме, сперме, в препарате так называемого фактора VIII, который переливают больным гемофилией. — Автор.) я собрал немногочисленную исследовательскую группу, объединив ученых различных специальностей, каждый из которых должен был решать свою задачу. Вместе с клиницистами, эпидемиологами, иммунологами и молекулярными биологами работали специалисты по ретровирусам животных. Один из этих вирусологов — М. Эссекс из медицинской школы Гарвардского университета — ранее опубликовал результаты, которые свидетельствовали в пользу предположения о ретровирусной природе возбудителя AIDS. Эссекс обнаружил, что ретровирус, называемый вирусом кошачьего лейкоза (следует латинское название вируса — Авт.), у зараженных кошек может вызвать либо лейкоз, либо иммунный дефицит. Как было показано позднее, путь развития инфекции — раковое заболевание или подавление иммунитета — зависит от особенностей внешней оболочки вируса, которая может несколько варьировать.

В совокупности имеющиеся данные позволяли предположить, что возбудителем AIDS является разновидность HTLV-I или же близко родственного ему НTLV-II, выделенного в 1982 году. В конце 1982 года группа Эссекса и моя начали поиски такого вируса. Через некоторое время этим занялась еще одна группа, возглавляемая Л. Монтан-ье из института Пастера в Париже, который тоже заинтересовался ретровирусной гипотезой.

...Вскоре эта работа дала первые результаты. В 1982—1983 годах мои коллеги и я получили предварительные доказательства того, что в тканях людей, страдающих выраженным АIDS или находящихся в предваряющем заболевание состоянии, содержится ретровирус, отличный от НTLV-I и НТLV-II.

...К сожалению, первые попытки размножить обнаруженный вирус (или вирусы) в культуре были неудачными: зараженные Т-клетки погибали. Поэтому и не удавалось получить специфические реагенты к новому вирусу. Ранее мы научились культивировать НTLV-I и НТLV-II, так что специфические реагенты на эти вирусы уже имелись. С их помощью удавалось показать, что вирус, поражающий больных АIDS, не идентичен ни НТLV-I ни НТLV-II. Однако вплоть до конца 1983 года идентифицировать вирус АIDS не было возможности из-за отсутствия специфических для него реагентов.

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 на реакции между вирусными белками и антителами, содержащимися в крови зараженного человека. Первое такое обследование провел мой сотрудник М. Сарангадхаран. Проверявшиеся образцы сыворотки крови были обозначены только кодовыми номерами. Так — «вслепую» — Сарангадхаран обнаружил вирус у 88—100% больных и у большой, но значительно варьирующей доли людей из группы повышенного риска. В то же время почти ни у кого из здоровых индивидуумов, не входящих ни в одну группу риска, вирус не был выявлен.

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 — ревертазы внедряет 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.

Существует и третья группа ретровирусов. Это так называемые спумавирусы или вирусы «пенящиеся». Некоторым из них приписывают ответственность за возникновение так называемых аутоиммунных заболеваний. Так называются болезни, при которых иммунная система человека или животного начинает уничтожать собственные клетки.

Как видите, таинственное семейство ретровирусов весьма разнообразно. Но определить, к какой именно группе принадлежит вирус СПИДа, пока что весьма затруднительно. Отнести его к лентивирусам?

Вроде бы можно. По крайней мере анализ первичной структуры генов, строение вируса, очень длительный период непроявления активности, казалось бы, свидетельствуют в пользу его лентивирусной природы. Но Р. Гал-ло считает, что открытый им вирус все же ближе к вирусам НТLV-I и НТLV-II. А они, как вы помните, вирусы онкогенные.

Оснований для «причисления» нового вируса и ж этой «компании» тоже вполне достаточно. Ведь каждмй из них обладает дополнительным, по сравнению е другими ретровирусами, геном. Именуется он геном tat и наделен способностью тысячекратно усиливать процесс размножения вируса.

Правда, многие ученые склонны все же причислить вирус СПИДа к некоей промежуточной группе микроорганизмов, находящейся между онковирусами и лентивируеамя.

И хотя со времени возникновения проблемы были совершены по-настояащему крупные открытия (Галло, например, открыл еще одши вирус НTLV-III, родственный возбудителю СПИДа, а Л. Монтанье из крови больных западноафриканцев выделил вирус LAV-II. Эти же вирусы обнаружены и у африканских обезьян — зеленых мартышек и макак), будем честны — до разгадки многочисленных тайн ретровируса СПИДа еще далеко. Ибо, как говорил в свое время академик АМН СССР В, М. Жданов, СПИД напоминает айсберг, «небольшая часть которого возвышается над водой — это четко проявившееся заболевание. А большая часть, подводная, — это бессимптомные болезни, которые заканчиваются самоизлечением, и даже есть случаи, когда болезнь не развивается, а вырабатывается иммунитет. Возможно, это как раз те случаи, когда у людей обнаруживаются антитела к вирусу СПИДа, а самого вируса не находят».

Два человека со связанными за спиной руками и человек в майке Aids

Что ж, как говорится, жизнь покажет, насколько подводная часть айсберга проблемы способна противостоять ее надводной части. Пока же равновесия противоборствующих сил явно не наблюдается. Иммунная система пораженного инфекцией организма не в состоянии ей противостоять.

Но это все, разумеется, лишь общие слова, скорее констатирующие факт, нежели поясняющие его, — вполне обоснованно возразит мне читатель. Что ж, попробую быть доказательней.

Итак, как известно, иммунитет борется против микробной инфекции с помощью антител и лимфоцитов. Последние разделяются, как мы знаем, на два больших класса: Т-лимфоциты и В-лимфоциты.

Их обязанности в организме строго разграничены. В-лимфоциты производят антитела. Это их главный, святой долг перед организмом. На Т-лимфоциты, или, как их часто называют, Т-клетки, возложено сразу несколько обязанностей. Одни из них отвечают за клеточный иммунитет (так называемые Т-клетки-убийцы), другие стимулируют деятельность этих же клеток, а третьи ответственны за регуляцию производства антител. Отсюда их название: Т-клетки-«помощники» и Т-клетки-«подавители».

Какая же часть иммунной системы нарушается при встрече с возбудителем СПИДа?

Прежде всего та, что осуществляется Т-лимфоцитами. Но вирус СПИДа инфицирует не все, а лишь определенную разновидность Т-лимфоцитов, так называемые хелперные Т4-клетки, стимулирующие деятельность лимфоцитов-убийц, разрушающих клетку-мишень, активность макрофагов и выработку антител В-лимфоцитами. Вот почему у больных СПИДом так резко уменьшается количество Т4-хелперов.

Но есть и еще одна причина, по которой их число становится меньше. Ведь супрессорные Т8-лимфоциты, тормозящие активность всех клеток иммунной системы, вирусом СПИДа практически не затрагиваются. И они, как ни в чем не бывало, продолжают сдерживать активность защитных сил организма, и так истощенных неравной борьбой с агрессором. А в итоге соотношение Т4- и Т8-клеток нарушается, и как следствие — глубокие дефекты иммунитета, возникающие у больных СПИДом.

Но, кроме хелперных Т4-клеток, вирус СПИДа поражает также макрофаги и моноциты (один из типов лейкоцитов.— Авт.), которые в силу своей подвижности способны переносить смертоносный вирус практически во все органы. Боле того, моноциты еще и служат своеобразным резервуаром стойкой инфекции, причем на протяжении длительного времени. Но как, с помощью какого механизма вирус СПИДа убивает клетки-мишени Т-хелперов?

Человек в майке Aids держит маски

Недавно исследователи Калифорнийского университета ответили и на этот вопрос. Т-лимфоциты, инфицированные вирусом СПИДа, сливаясь со здоровыми неинфицированными клетками, образуют клетки-гиганты, репродуцирующие вирусы. Вот, вероятно, почему исчезают хелперные клетки, что и ведет в конце концов к коллапсу всей иммунной системы.

Исследователи отмечают также, что хотя иммунная система большинства больных СПИДом и вырабатывает антитела против вируса, справиться с болезнью они не в состоянии. Почему? Сразу по нескольким причинам.

Антитела не могут обнаружить вирус СПИДа, находящийся в клетке. К тому же он размножается настолько быстро, что антитела просто не в силах своевременно отреагировать на его антигены. И, наконец, вирус поражает именно те клетки иммунной системы — Т4-хелперы, макрофаги и моноциты, — которые в здоровом организме ответственны за уничтожение вируса. То есть поражается оборона.

И вот что любопытно: сегодня с большой достоверностью установлено, что в различных странах существует несколько разновидностей вируса СПИДа, и каждая из них ответственна за проявление разных оппортунистических (то есть сопутствующих) инфекций. Так, известны уже пять ретровирусов, атакующих Т-клетки, а также вирус, поражающий В-лимфоциты. Кроме того, выявлена уникальная способность вируса СПИДа подвергаться мутациям не только от организма к организму, но и от клетки к клетке в пределах одного организма.

Пожалуй, именно эта склонность вируса СПИДа к частым мутациям и создает самые значительные трудности на пути создания медикаментозных средств для борьбы с этой грозной болезнью. В том числе и в создании вакцины.

Потому и шагает СПИД по планете, да еще с такой скоростью, которая позволяет говорить об эпидемическом и даже пандемическом характере заболевания. Вот всего лишь несколько подтверждений сказанному. По данным ВОЗ, на 19 сентября 1986 года в мире было зарегистрировано 31646 случаев СПИДа в 74 странах. Наибольшее их количество пришлось на Америку — 27166 в 33 странах; в Африке меньше — 1008 случаев в 10 странах; в Австралии и Новой Зеландии — 293 случая, в Азии — 52 случая в 7 странах. Но пройдет менее трех месяцев, и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) зарегистрирует уже 36539 случаев в 79 странах мира. А в марте 1987 года на пресс-конференции в Найроби руководитель программы ВОЗ по борьбе со СПИДом Дж. Манн сообщит, что в 91 стране мира зафиксировано 48 тысяч случаев заболевания.

По оценке службы здравоохранения США, к 1991 году общее число заболеваний СПИДом составит здесь 5 270 тысяч, а количество смертных случаев — 179 тысяч. Предполагается также, что СПИД может развиться у 30—40 процентов бессимптомных носителей вируса. Кроме того, специалисты считают, что числа эти несколько занижены, в частности из-за того, что общая степень инфицирования населения, особенно в группах, не относящихся к группам риска, неизвестна. Зато хорошо известно другое — смертность от СПИДа среди взрослых больных составляет сегодня более половины от их общего числа, среди детей — и того больше, около семидесяти процентов. А средняя продолжительность жизни заболевших (если вести счет с момента проявления всех признаков болезни) не превышает года и трех месяцев.

Так что же делать? И существует ли вообще выход из создавшегося положения?

Существует. Он прежде всего в огромной профилактической работе и в выявлении болезни на самых ранних стадиях, когда силам иммунитета еще можно помочь. Но развитие и того и другого направления требует капиталовложений. И очень солидных. Я уже не говорю о продолжении и интенсификации исследовательских работ. Они просто немыслимы без соответствующих субсидирований. И они и сегодня огромны, особенно в США. Может, потому, что здесь подстегивает и заставляет быть серьзными к данной проблеме беда не иллюзорная, грядущая, а конкретная и большая. Но так или иначе, а правительственные расходы в США на изучение СПИДа уже в 1985 году составляли 97 миллионов долларов. Причем все расходы в этой области координировались Национальным институтом аллергических и инфекционных заболеваний США: Под его «рукой» находилось 440 исследовательских организаций. В прошлом 1988 году на работы, осуществляемые в масштабах страны, только дополнительно было выделено 534 миллиона долларов, из которых около 250 миллионов затрачено на работы в области создания потенциальных лекарстенных средств, остальные — на эпидемиологические исследования и санитарно-просветительские мероприятия.

Однако Национальная академия наук США считает такие средства недостаточными для борьбы со СПИДом и называет иное число: чтобы дело сдвинулось с мертвой точки, необходимо вплоть до 1991 года ежегодно выделять два миллиарда долларов, которые должны разделиться поровну: миллиард на профилактику и лечебные мероприятия, столько же на научные исследования в данной области. Меньшим не обойтись, ибо, по оценке службы здравоохранения США, общая стоимость лечения больных СПИДом уже в конце 80-х — начале 90-х годов составит 8—16 миллиардов долларов, потому что уже сегодня содержание одного больного, страдающего этим недугом, обходится государству более 10 тысяч долларов в год.

Вот почему комплексное изучение проблемы перед лицом все возрастающей опасности потребовало объединения усилий многих стран. Страны Общего рынка, например, разработали программу в области лечения и профилактики СПИДа на 1987—89 годы, первая часть которой предусматривает контроль и профилактику болезни. 29 институтов в 12 странах сообщества работают по данной тематике, ее стоимость составляет 400 тысяч европейских валютных единиц (370 тысяч долларов). Вторая часть программы (2,375 миллиарда европейских валютных единиц) предусматривает фундаментальные исследования СПИДа, в которых примут участие 52 института стран — членов ЕЭС и США. Третья часть программы (480 тысяч европейских валютных единиц) предполагает клинические исследования в области СПИДа — 34 института в 12 странах — членах ЕЭС, в Швейцарии и США.

Уже сегодня бесспорно: исследования в области СПИДа еще долгое время будут иметь приоритет над всеми исследованиями во всех других областях медицины.

ВОЗ также включилась в борьбу против СПИДа. По мнению специалистов, наиболее важными профилактическими мерами против распространения СПИДа являются соблюдение правил гигиены, тщательная регистрация заболевших и выявление инфицированных людей, а также санитарно-просветительная работа среди населения, особенно принадлежащего к основным группам риска, то есть к группам, где опасность инфицирования повышена.

В настоящее время все существующие банки крови и ее препаратов, предназначенные для трансфузии или внутривенных и внутримышечных инъекций, подвергаются тщательной проверке на присутствие вируса СПИДа, а все доноры — не наличие антител к нему.

Значительно облегчил бы профилактические работы переход здравоохранения на одноразовые приспособления для трансфузии крови, а также на одноразовые шприцы для внутривенных и внутримышечных инъекций. Разумеется, остро нужны и профилактические средства для обработки больничных и других помещений.

Что же касается методов диагностики СПИДа, то в этой области уже есть серьезные успехи. Разумеется, для определения антител к вирусу СПИДа используют самые разные методы. Среди них наиболее распространены иммунологические методы: иммунноферментный анализ, когда в качестве антигена используются белки вируса (вот хотя бы для чего стоило так долго и мучительно искать «возмутителя спокойствия»!); метод иммуноблотинга, смысл которого в разделении вирусных белков с помощью электрофореза с последующим перенесением на нитроцеллюлозную бумагу и инкубацией с исследуемой сывороткой; метод иммунорадиопреципитации (инкубация исследуемой сыворотки с мечеными вирусными экстрактами и последующее разделение с помощью гель-электрофореза); так называемая реакция непрямой флюоресценции, когда о реакции анализируемой сыворотки с инфицированными вирусом клетками судят после добавления в нее флюоресцирующего антииммуноглобулина (вторичного антитела) и многие, многие другие способы и методики.

Кроме того, для определения вируса и антител сегодня широко используют вирусологические, а для выявления микроорганизмов, вызывающих оппортунистические инфекции — микробиологические методы.

Конечно, разработка диагностических тестов на СПИД является лишь первой ступенью быстро расширяющейся борьбы с болезнью. В настоящее время во всех тестах, разрешенных к продаже, используется инактивированный вирус СПИДа или его фрагменты. В основе этой идеи вот какая мысль. Если в исследуемом образце крови присутствуют антитела к вирусу СПИДа, они обязательно свяжутся с вирусом или вирусными фрагментами, а стало быть, будут выявлены, для чего приемлемы различные методы, наиболее эффективный из которых — иммуноферментный метод.

Разумеется, все эти методы и тесты не исключают поиска «противоядия» против СПИДа и другими способами, результативность которых иногда представляется весьма и весьма обнадеживающей. Так, популярное издание «НТР — проблемы и решения» недавно опубликовало на своих страницах небольшой, но очень любопытный материал с интригующим названием «Сюрприз фуцидина».

«В фокусе внимания многих исследователей СПИДа,— сообщается в корреспонденции, — внезапно оказался фуцидин (фуксидиновая кислота) — давно известный и не очень эффективный антибиотик, с помощью которого недавно удалось излечить одного из заболевших.

Речь идет о 58-летнем датчанине, у которого в 1984 году было диагностировано наличие вируса СПИДа, а в 1986 году появились все признаки заболевания: постоянная лихорадка, потеря веса, поражение многими инфекционными заболеваниями. Для лечения развивающегося туберкулеза ему прописали фуцидин, и спустя несколько недель самочувствие больного резко улучшилось, прекратилось лихорадочное состояние, он стал набирать вес, а затем вообще поправился настолько, что вернулся на работу.

Анализ «ин витро» (в пробирке) показал, что фуцидин действительно защищает здоровые клетки от воздействия вирусов СПИДа, а в экспериментах с пораженными клетками этот антибиотик очень быстро (в течение двух дней) останавливал его размножение.

Механизм действия фуцидина пока неясен. Трудно сказать, насколько эффективным он окажется в борьбе против СПИДа — этой чумы XX века. Тем не менее уже забрезжил лучик надежды: пусть сам фуцидин и «не потянет» на роль-спасителя человечества, но он может проложить дорогу другим, более эффективным лекарственным препаратам».

Конечно, это всего лишь один поиск, одно направление исследовательских работ. По иному пути пошел, например, известный ученый из ФРГ профессор Чандра, разработавший новые модификации препарата пеници-ламин. Клинические испытания показали, что новый препарат приостанавливает размножение вируса СПИД. Что за этим просматривается, думаю, понятно и неспециалисту.

Есть очень перспективные разработки и у советских ученых. Так, в Институте иммунологии Минздрава СССР научились химически синтезировать часть белка вируса СПИДа, Дело в том, что белок вируса СПИДа, как и белки всех прочих организмов, состоит из длинной цепи аминокислот. Но чтобы иммунная система обнаружила захватчика и мобилизовала на уничтожение врага все защитные силы иммунитета, ей вовсе не требуется «лицом к лицу» сталкиваться с самим вирусным белком. Достаточно его представителя — обрывка аминокислотной цепи. Но введение даже ослабленного белка или его фрагмента в кровь здорового человека — слишком большой риск. А вдруг он все-таки впишется в геном клетки? Значит, решили советские ученые, необходимо искусственно синтезировать аминокислотный «обрывок» вирусного белка, не способного при профилактическом инфицировании им организма вызвать вспышку СПИДа. А это уже предпосылки для создания вакцины.

Человек идет к женщине вырезанной из картона

Последние же работы некоторых американских исследователей основаны, как сообщает пресса, на совершенно иных принципах. А именно — на знании механизма нахождения вирусами определенных клеток иммунной системы и связывания с ними. Суть предложенного метода в том, чтобы с помощью специально разработанного учеными способа помешать связыванию вируса с клеткой-мишенью. В «игре», затеянной исследователями со смертоносным вирусом, участвует специальная «обманка», принимающая огонь на себя, в результате чего обманутый вирус соединяется с ней, а не с клеткой-мишенью. Но пока, к сожалению, можно говорить лишь о молекулярно-биологической проверке нового метода. Клинических испытаний не проводилось. А раз так — не состоялся и метод лечения.

Что ж, пришло время подвести черту под этой частью нашего рассказа. А завершить его мне хочется словами генерального директора ВОЗ X. Малера, подчеркнувшего в своей речи на первой конференции руководителей национальных служб здравоохранения, посвященной проблеме СПИДа, что единство в оценках и выборе путей борьбы с этим грозным заболеванием, подтвержденное конференцией, — та отправная точка, которая знаменует сегодня и начало объединенного сопротивления всех стран мира этой страшной болезни, отметившей последнюю четверть XX века.

Запомним, конференция состоялась в самом начале года 1988-го...