Я или не я

Расходы на "Аполло"

Когда говорят: "классическое искусство", "классик литературы" или "классик естествознания", вспоминаешь Боттичелли, Микеланджело, Репина, Толстого, Пушкина, Достоевского, Ньютона, Дарвина, Ломоносова. Вспоминаешь творения людей, живших в старину и заложивших основы искусства, литературы, науки. Когда слышишь: "современное искусство", "современная литература", "современная наука", взору и мыслям представляются новые творения, деяния наших дней. И если в искусстве нередко спорят, что лучше — старое или новое, то в науке, в которой нет и не может быть субъективизма, такой спор бессмыслен. Новый объективный закон природы открывается на основе старого и готовит открытие будущего.

Иммунология — наука об иммунитете. И ее тоже нередко делят на классическую и современную, на старую и новую, хотя ей всего сто лет. Но вот что интересно. Не всем иммунологам нравится, когда их науку разделяют на старую и новую. Как будто старая — значит ненужная, выброшенная за борт развитием науки. Казалось бы, надо гордиться тем, что знания растут, накапливаются новые. Наука расширяет сферы своего влияния, становится все более нужной.

Новая иммунология выросла из классической, из той, которая изготовила прививки против оспы, бешенства, сибирской язвы и так далее. Из той, что принесла человечеству золотые яблоки.

Знаете ли вы, что прививки против оспы, предохранившие каждого из нас от вероятности заболеть оспой, привели к полной ликвидации этой страшной болезни на земном шаре? В течение предыдущего десятилетия Всемирная организация здравоохранения при ООН завершила выполнение глобальной программы поголовной противооспенной вакцинации всех жителей всех стран. И оспы на земле не стало. Нет нигде! Даже в Азии, где она всегда гнездилась. Последний случай оспы на нашей планете был зарегистрирован в Сомали в 1977 году.

В Женеве в штаб-квартире Всемирной организации здравоохранения заведен специальный "регистр слухов". За три года в этом регистре появилось 142 записи о слухах о заболеваниях оспой из разных стран. Все проверены, ни один не подтвердился. Это оказались ветрянка, крапивница и т. п. В мае 1980 года на Всемирной ассамблее Организация здравоохранения провозгласила: оспа на земном шаре ликвидирована! Большинство стран, в том числе СССР, отменили оспопрививание. Теперь наших малышей можно не беспокоить и отметины на плечах можно не иметь. Оспы просто нет, ее не стало.

И это не единственный пример.

Откроем книгу Оганеса Вагаршаковича Барояна "Итоги полувековой борьбы с инфекциями в СССР". В 1955-1956 годах была передана в практику достаточно эффективная вакцина против коклюша и дифтерии. В то время ежегодно дифтерией заболевало не менее 150 тысяч детей. За 10 лет прививок болезнь фактически ликвидирована. Коклюшем заболевало по 700-800 тысяч детей ежегодно, а теперь его практически не стало.

Полиомиелит...

В 1959-1960 годах в Советском Союзе иммунизировали всех детей. Уже в 1961 году число заболеваний упало с 22 тысяч до 4 тысяч. В 1964 году заболела всего тысяча человек, а к 1967 году полиомиелит был ликвидирован. Спасены от смерти или тяжелейших параличей более 20 тысяч детей ежегодно.

Сто тысяч за пять лет!

Впрочем, наиболее впечатляющие расчеты приводит Цинадер — канадский иммунолог, бывший президент Всемирного общества иммунологов. Они касаются США. С некоторой долей американского цинизма Цинадер все переводит на доллары. Национальный доход, который получает страна от среднего американца, равен 226 тысячам долларов, от одной американки — 45 тысячам. В случае смерти мальчика или девочки они не принесут этого дохода. В случаях несмертельного исхода полиомиелита даже парализованные люди смогут работать, но не более чем с 50-процентной эффективностью. Работоспособность инвалидов средней степени принята при расчетах за 75 процентов, а легкой — за 90.

И вот что получилось.

За период 1955-1961 годов (а в США вакцинация началась на год позже, чем у нас) полиомиелитом заболели 154 тысячи человек. Из них 12500 умерли, 36 тысяч получили тяжелую степень инвалидности из-за неизлечимых параличей, 58100 — среднюю степень, 32700 — легкую. Только 14300 выздоровели полностью.

Расходы на 'Аполло'

Потеря национального дохода составила 6,4 миллиарда долларов. Да еще 300 миллионов стоило лечение больных и содержание инвалидов. Итого 6,7 миллиарда.

Стоимость вакцинации, включая цену вакцины, зарплату врачей и администрации, а также всю исследовательскую работу по созданию препарата, составила 0,65 миллиарда долларов. Даже если из 6,7 миллиарда вычесть 0,65, то все равно каждые 6 лет иммунология дает стране более 6 миллиардов долларов. По 1 миллиарду в год. Только за счет ликвидации полиомиелита.

Программа "Аполлон", закончившаяся высадкой людей на Луну, стоила 25 миллиардов долларов. Иммунология могла бы оплатить расходы.

Этот расчет Цинадер приводит в учебнике иммунологии, чтобы не забывали, как много дала эта наука человечеству. Впереди еще вакцины против гриппа, инфекционной желтухи и многого другого. Уверен, и против рака тоже. Но это уже иммунология новая.

Породнившись с генетикой

Сегодня можно говорить о "старой" или "новой" иммунологии, не нарушая преемственной связи между ними. Чтобы разобраться, чем "новая" иммунология отличается от "старой", необходимо вспомнить зарождение иммунологии.

Родники знания берут начало из практической деятельности человека. В древние и средние века человек был несравнимо более зависим от стихийных сил природы, нежели сегодня. И основным бичом человечества вплоть до не столь далекого XIX века были эпидемии. Чума, холера, оспа бушевали на планете, унося больше человеческих жизней, чем самые опустошительные нашествия скифов или гуннов. И практика подсказала человеку, как бороться против эпидемий.

Показательна, например, история победы человека над оспой. Китайцы утверждают, что способ предохранения от оспы известен им с начала XI века. Они вводили в ноздри здоровым людям оспенные струпья больных. Приблизительно в то же время в Персии оспенную прививку проводили в банях, где служители втирали купающимся в разрезы кожи порошок из оспенных струпьев. В XVIII веке черкесы и грузины, желая сохранить красоту своих дочерей, делали им уколы иголками, смоченными в жидкости из оспенных язв.

Задолго до рождения иммунологии как определенного научного направления было известно, что такими заболеваниями, как ветрянка, корь, свинка, дети болеют только один раз. Чисто практический опыт указывал на то, что организм способен вырабатывать защитные свойства против инфекции, если ранее был контакт с ней.

Опыт накапливался и послужил предтечей экспериментальной иммунологии. Ее рождение связано с именем английского врача Эдварда Дженнера. Он заметил, что люди, заражавшиеся ранее "коровьей" оспой, оказываются защищенными от "человеческой" оспы. Человек проницательный и образованный, Дженнер почувствовал в этом явлении рациональное начало и взялся за экспериментальную разработку метода борьбы с инфекцией.

В 1788 году он опубликовал свои исследования, в которых доказал, что заражение человека натуральной оспой после того, как ему была привита "коровья оспа", не вызывало развития "черной заразы". Несмотря на нападки скептиков и религиозно настроенных обывателей, метод противооспенной прививки по Дженнеру был принят повсеместно. Им пользуются и сейчас. Состоит он в том, что на кожу наносят вирус "коровьей оспы".

Крупнейший французский ученый XIX века Луи Пастер стоит у истоков теоретической иммунологии. Отправным положением Пастера, определившим все его успехи, было признание факта, что инфекционные заболевания вызываются микроорганизмами. Он смело обобщил это представление, доказав его справедливость для болезней пива, вина, шелковичных червей, животных, человека. Познав эту истину, ученый использовал виновников заболеваний в борьбе с самими заболеваниями.

Кому посчастливилось быть на юге Франции, тот, конечно, постарался посетить два маленьких городка — Доль и Арбуа. В Доле родился Пастер, один из самых великих людей Франции. Родился в небольшом двухэтажном домике, который так тесно прижат к реке, что задняя дверь его открывается прямо на воду. С порога можно зачерпнуть воды или выполоскать белье. Веранда нависает над рекой. Посетителю кажется, будто он на корабле.

В Арбуа переселился Пастер после женитьбы, здесь он вел свои первые научные работы. Как говорят французы, Пастер трижды спас Францию. В Арбуа он ее спас в первый раз. Произошло это в 1865 году, когда Пастер открыл причины болезни пива и вина, разорявшей французских виноградарей и пивоваров. Он научил их пастеризовать вино и пиво.

До сих пор в Арбуа плодоносит большой, несколько гектаров, виноградник, принадлежавший Пастеру, вернее — его жене. Первое вино, подвергшееся пастеризации, было получено с этого участка. С тех пор прошло сто лет. Арбуа, как и Доль, привлекает к себе миллионы туристов. Они пьют прекрасное вино и чувствуют себя приобщенными к великому таинству, открытому Пастером. А теперешний владелец всех виноградников Арбуа Генри Мейер чтит память Пастера.

В 1973 году, когда ученые всего мира собрались во Франции, чтобы отметить 150-летие со дня рождения Пастера, Мейер устроил большой прием, не столько в их честь, сколь в честь Пастера. Многие ученые получили звание почетных пэров города Арбуа. Это неофициальная пэрия, это пэрия во славу вина. У нее свой трехцветный флаг из трех полос — зеленой, желтой, красной — трех символов: виноградная лоза, солнце, вино. Кусочек этого флага на дипломе почетного пэра. На такой же трехцветной ленте, надеваемой через плечо, тяжелая бронзовая медаль, утверждающая, что ты — пэр города Арбуа. На лицевой ее стороне — барельеф нимфы с виноградными гроздьями вместо волос, на оборотной — две руки с кубками и надпись: "Pairie des vins d'Arbois".

Второй раз Пастер спас Францию, вернее — французских шелководов, в 1868 году, когда обнаружил причину распространившихся по стране болезней шелковичных червей. В третий раз он помог животноводам, изготовив вакцину против сибирской язвы, уносившей ежегодно сотни тысяч коров, лошадей, овец, коз. Это произошло сразу после 1881 года — года рождения открытой им науки — иммунологии.

В 1881 году Пастер создал общий принцип разработки предохранительных прививок путем введения ослабленных микробов. Ученым и его сотрудниками были найдены методы предупредительной вакцинации не только против сибирской язвы, но и против куриной холеры, свиной краснухи, бешенства. Впоследствии были получены вакцины против многих других инфекций — чумы, холеры, полиомиелита и т. д.

Итак, к концу XIX столетия выяснилось главное: при помощи прививок ослабленными культурами возбудителей инфекции можно создать иммунитет к определенному инфекционному заболеванию. Однако за счет каких механизмов создается иммунитет, что лежит в основе естественной и приобретенной невосприимчивости, не знали. Вскрыть механизмы иммунитета было суждено другим ученым.

Наука об иммунитете родилась из суровой жизненной необходимости преодолеть инфекционные заболевания. Огромная армия исследователей направила свои силы на изучение механизмов невосприимчивости к инфекции, на познание того, как организм защищает себя. В связи с этим и определение иммунологии звучало приблизительно так: иммунология — наука о факторах и механизмах, обусловливающих невосприимчивость человека и животных к инфекционным микроорганизмам.

Более жизненно необходимое научное направление трудно найти. И все-таки процветание и долголетие любого научного направления возможно лишь в том случае, если оно не замкнулось одной задачей, а смогло расширить сферу своего влияния, проникнуть в смежные и даже довольно далеко отстоящие научные дисциплины.

Образно говоря, от того, насколько "инфекционность" одной науки и "восприимчивость" других соответствуют друг другу, зависит процветание конкретного научного направления.

Углубленное изучение механизмов иммунитета привело к объединению иммунологии с другими биологическими дисциплинами. Например, изучение строения антител (с их помощью организм расправляется с чужеродными пришельцами) породнило иммунологию с биохимией и молекулярной биологией. Возникла самостоятельная область иммунологии — иммунохимия. Исследование клеток, которые вырабатывают антитела и участвуют в иммунных реакциях, оказалось сопряженным с интересами цитологии и гистологии, морфологических дисциплин, изучающих строение клеток и тканей. Возникла иммуноморфология. Но главное: иммунология породнилась с генетикой — наукой о наследственности.

Казалось, все противоречит самой возможности участия наследственных механизмов в развитии иммунных реакций. Действительно, человек, переболевший оспой, никогда повторно ею не заболевает. Он приобретает иммунитет на всю жизнь. Но его дети к этой болезни так же восприимчивы, как был он сам до заболевания. Все люди в детстве переболевают корью и становятся иммунными на всю жизнь. Но когда у них самих появляются дети, оказывается, что они неиммунны. Дети заражаются и заболевают корью. Все прямо говорит: приобретенный иммунитет не наследуется, генетика тут ни при чем.

И все-таки эти две науки встретились. Сама способность реагировать оказалась под жестким генетическим контролем. К концу 60-х годов нашего века были открыты гены иммунного ответа. Их назвали IR-генами от слов Immune Response — иммунный ответ. Есть у тебя ген IR-1 — ты способен реагировать на определенную чужеродную субстанцию, проникшую в организм; нет этого гена — не способен. Есть ген IR-2 — способен реагировать на другую субстанцию и так далее. Родилась иммуногенетика.

К этому же времени возникли принципиально новые разделы иммунологии. Прежде всего это трансплантационная иммунология, иммунология рака, иммунопатология. Именно эти направления иммунологии призваны решать задачи первостепенной важности. Именно в этих направлениях с наибольшей силой выявились принципы генетического анализа механизмов, препятствующих успешной пересадке органов от одного человека к другому, факторов, подавляющих раковый рост и т. д.

Новая иммунология — это прежде всего иммунология, о которой можно сказать как о биологической дисциплине, породнившейся с генетикой. Если говорить строго, то вся современная иммунология связана иммуногенетикой в единое целое.

Действительно, причины отторжения органа при пересадках — генетические, механизм отторжения — иммунный; причины возникновения раковых клеток — генетические, механизмы, включающиеся в борьбу с раковым ростом, — иммунные; причины разной степени чувствительности к инфекционным микроорганизмам — генетические, а механизмы, побеждающие инфекцию и создающие невосприимчивость, иммунные.

Сейчас "старая", или, как ее стали называть, инфекционная, иммунология лишь один из равноправных членов блестящей когорты наук, в которой бок о бок стоят иммунохимия, иммунопатология, трансплантационная иммунология, иммунология рака. Обратите внимание — иммуногенетика в этот ряд не включена. Иммуногенетика — основание, на котором покоятся все указанные науки.

Для чего такая строгость!

Современную иммунологию называют новой не только потому, что у нее появились новые цели, но и потому, что она по-новому осмыслила сама себя. В наши дни нельзя считать главной, а тем более единственной задачей иммунитета защиту организма от микробов — возбудителей инфекционных болезней.

Новое осмысление иммунологии началось после 1944 года, после публикаций работ английского исследователя, лауреата Нобелевской премии, сэра Питера Медавара.

Шли тяжелые военные годы. Советский народ вел священную войну. Воевали с гитлеровской Германией и наши союзники. В их числе была Англия. Тревожные ночи стояли в Лондоне. Фашистские самолеты-снаряды еще не умели перехватывать над Ла-Маншем. Они врезались в ночные лондонские кварталы. Лондонцы прозвали это оружие "летающими газовыми магистралями". Взрывы и пожары, возникавшие без объявления воздушных тревог, производили впечатление аварий магистральных газопроводов. Госпитали заполнились сотнями обожженных лондонцев.

Молодой профессор зоологии Лондонского университета оставил кафедру и пошел работать в один из госпиталей, лечить раненых и обожженных. Он стал пересаживать донорскую кожу вместо обожженной. Но чужая кожа не хотела приживаться. Почему?

Самолеты-снаряды научились расстреливать над Ла-Маншем. "Газовые магистрали" перестали летать. Проблему лондонских ожогов решили не врачи, а инженеры, создавшие радиолокаторы. Но вопрос: почему чужая кожа не приживается, остался для Медавара главным научным вопросом. В серии опытов на кроликах ученый показал, что отторжение пересаженной кожи относится к разряду иммунологических явлений.

В 1945 году было окончательно доказано, что иммунитет — это такие силы организма, которые защищают его не только от микробов; они защищают от всех генетически чужеродных клеток и тканей, от пересаженной кожи, от пересаженного органа, например почки.

По словам Лесли Брента, одного из его учеников, Медавар нанес явление отторжения пересаженных тканей на карту иммунологии. Проблема несовместимости генетически чужеродных тканей при пересадках оказалась иммунологической.

В последующее десятилетие генетики вывели особые породы лабораторных животных, в частности мышей. Эти породы получили название чистых линий. Все животные в пределах одной чистой линии идентичны. Как однояйцевые близнецы. Тождественны во всем! Пересаженные друг от друга ткани и органы животных одной линии приживаются, потому что они не несут элементов генетической чужеродности.

Особи одной чистой линии чужеродны особям другой.

Многие гены у них различны. Иммунитет узнает генетическую чужеродность и отторгает ткань. Создание новых чистых линий привело к появлению конгенных линий. Генетические различия между ними всего лишь в один ген.

Пересадки тканей между представителями конгенных линий закончились отторжением. Стало очевидным, что иммунитет срабатывает на чужую клетку или орган даже в том случае, если эта клетка или орган отличаются всего по одному гену, то есть но минимальному генетическому признаку.

Перед исследователями встал вопрос: для чего такая строгость? Для чего существует столь жесткая цензура, которая умеет отличать чужеродность по минимальному признаку, то есть по одному гену?

Вот этот вопрос, который сформулировался к началу 60-х годов, и сделал иммунологию новой. Каждый задавший себе этот вопрос с неизбежностью отвечал, что такая жесткая цензура всего генетически чужого создана природой, конечно, не для того, чтобы построить какие-то препятствия для хирургов, пересаживающих органы, а для каких-то гораздо более серьезных целей. Они оказались весьма существенными.

Человеческий организм состоит из 10¹³ клеток. Это огромное сообщество генотипически идентичных друг другу клеток, возникших из одной оплодотворенной клетки и содержащих в себе одинаковые наборы генов. Но все в природе подвержено изменениям. Гены — тоже.

Случайные изменения генов называются мутациями. Клетка, в которой произошла мутация гена, становится мутантом. Мутация — явление редкое, но среди скопления клеток всегда есть мутанты. Их частота примерно один на миллион, то есть 1:10⁶. Если в человеческом теле 10¹³ клеток, то в каждый данный момент в нем может быть 10⁷ мутантов. Десять миллионов клеток с иными (и, возможно, опасными) свойствами! Десять миллионов изменников! А если они начнут размножатся? Если примутся выполнять не ту работу, которая требуется организму? Не так ли возникают рак и некоторые другие неинфекционные болезни?

Кто-то должен справляться с этими "изменниками". Теперь мы знаем кто — иммунитет. Ведь именно он умеет распознать и уничтожить "чужака", даже если тот отличается всего одним геном. К этому сводится главная цель иммунитета — иммунологический надзор, иммунологический контроль за внутренним постоянством организма.

Рассматривая иммунитет с этих позиций, следует считать его одним из проявлений еще не сформулированного закона охраны биологической индивидуальности: наследственность обеспечивает сохранение индивидуальности от поколения к поколению, иммунитет на протяжении жизни каждого индивидуума.

Распознавание "своего" и "чужого", иммунологический надзор, охрана биологической индивидуальности, иммунологическая цензура, полицейская функция иммунитета — все это синонимы, используемые различными учеными с одной целью: подчеркнуть главную задачу иммунитета — охрану генетического постоянства внутренней среды организма. В случае ослабления или нарушения этой охраны появляются бесконечные инфекционные заболевания, аутоиммунные расстройства; вероятность возникновения рака возрастает в десятки, даже в сотни раз.

Клуб "Под интегралом"

В апреле 1965 года я приехал в академгородок под Новосибирском, во владения Сибирского отделения Академии наук СССР. Цель — курс лекций по иммунологии, который я должен был прочитать студентам четвертого курса биофака Университета академгородка. Конечно же, я начал первую лекцию вопросом:

— Кто мне скажет, что такое иммунология?

— Мне кажется, это наука о предупреждении инфекционных болезней, — ответила одна из студенток.

— И о тех процессах, которые происходят в организме при попадании микробов, — добавил юноша.

— Так вот, — продолжал я, — мои двенадцать лекций будут посвящены тому, чтобы рассеять это ваше заблуждение и показать, что учение о защите от инфекций лишь небольшая часть современной иммунологии.

Академгородок необычное место. Этот город науки наполнен молодежью. Молодые ученые, аспиранты, студенты, как и везде, общительны. Как нигде, их объединяет дух познания и исканий, дух научного неравнодушия и заинтересованности во всем. Биологи хотят знать математику, физику, кибернетику. Физики и математики находят захватывающе интересными биологию и медицину. Химики и генетики, экономисты и энергетики ищут интересное, полезное в работах и научных увлечениях друг друга.

В результате всего этого в академгородке возник клуб "Под интегралом". Молодые ученые отвоевали у местных властей дом, предназначавшийся для кафе. Здесь собирается молодежь. Здесь интегрируются интересы. Здесь удовлетворяется взаимное неравнодушие к знаниям. Здесь обсуждаются злободневные научные вопросы. Здесь знакомятся с новыми научными отраслями. Здесь проводятся диспуты о способах научного мышления, о математизации биологии, о биологизации техники и о многом другом. Клуб любят посещать и зрелые ученые, профессора, академики. Но не всех принимают одинаково, уживаются только самые одержимые. Клуб молодежный.

После одной из лекций, в которой я рассказал об иммунологических проблемах, связанных с освоением космоса, ко мне подошла девушка. Отрекомендовалась просто Ирой. Сказала, что она член совета клуба "Под интегралом", и по поручению совета пригласила рассказать в клубе об иммунологии.

— Только, — добавила она, — там почти все не биологи. Рассказывать придется главным образом физикам, инженерам, математикам. И они любят поспорить. И просили затронуть какую-либо из проблем космической иммунологии.

Мне ничего не оставалось, как придумать форму рассказа об иммунитете. Научно достоверную, доступную и интересную для специфической аудитории клуба, чтобы вызвать дискуссию. Наконец, и это абсолютно обязательно, рассказ должен был отмести инерцию представления об иммунитете только как о невосприимчивости к возбудителям инфекционных болезней, преодолеть инерцию узкого отношения к иммунологии.

В клубе два зала. В одном буфет, эстрада, столики, место для танцев. Над эстрадой висят две бронзовые стилизованные маски. Одна — глубокомысленная, другая — смеющаяся. Гул... Пьют кофе или вино, играют в шахматы или беседуют, танцуют. Организованный "научный треп" происходит в другом зале. Там тоже столики, но мало. Много стульев. Сидят и на подоконниках. Никакой сцены, трибуны. Доска с мелом. Обстановка непринужденной беседы.

— Давайте представим себе некое кибернетическое устройство, — начал я, расхаживая между стульями. — Это довольно совершенная машина с обратной связью. Она весьма точно и целесообразно реагирует на внешние условия. Целесообразность определяется самосохранением в меняющихся условиях внешнего мира. Для внутренней и внешней связи она пользуется словами, составленными, предположим, из латинских букв. Наша машина знает сто слов. Ими она была запрограммирована при рождении. Этими словами она пользуется и даже может сочинять стихи. Но однажды использованное слово навсегда исчезает из ее словаря. Его уже нет. А без этого слова какая-то команда не сможет быть передана одной из частей машины. Стихи тоже перестанут получаться.

Рассказывая, я наблюдал за аудиторией, которая никак не ожидала от меня подобных рассуждений. Особый интерес, как мне показалось, проявили два молодых человека. Один из них, как потом выяснилось, работал в Институте вычислительной техники, другой был аспирантом лаборатории бионики.

— Можно представить такую машину? — обратился я к ним.

— Конечно, можно, — ответил молодой кибернетик. — Только она не способна поддерживать "активное существование" сколько-нибудь долго. Ведь мы не можем вложить в нее бесконечного количества копий каждого из ста слов. Их число должно быть конечным. А машина тратит каждое слово после однократного использования. Как только кончится запас любого из ста слов, выключится управляемый им узел или блок. Машина станет. Она не сможет "разумно" реагировать и, как вы предлагаете, писать стихи.

— Отлично! Но у нашей машины есть специальный канал, по которому из внешнего мира поступают целые фразы — конгломераты слов. Назовем их табличками со словами. В этом канале таблички разбиваются на отдельные буквы. Получается котел, наполненный всеми буквами латинского алфавита. Из этих букв машина строит свои сто слов и тратит их на всевозможные "жизненные" нужды.

— А для чего такая сложность? — спросил тот же юноша. — Не проще ли машине заимствовать из внешнего мира готовые слова?

— Видите ли, — пояснил я, — во-первых, это была бы ненадежная система. Нужного слова можно долго не услышать. А во-вторых, в машину не должны проникать посторонние слова, не входящие в ее сотню. Это строжайшее правило. Посланное в качестве команды лишнее или неправильное слово машина в лучшем случае не воспримет. В худшем случае реакция будет неправильной. Стихи утратят смысл. Машина погибнет.

В процессе рассказа я старался все в большей мере говорить о нашей фантастической машине как о живом существе. В этом мне помог аспирант-бионик.

— Ну а если посторонние слова и фразы, или, как вы назвали, таблички, все-таки будут попадать в машину? — спросил он. Проникать, минуя "естественный" путь — канал, в котором эти таблички разбиваются на составляющие их кирпичики-буквы? Они могут попасть случайно, или мы можем индуцировать их извне. Так сказать, введем чужие слова во внутреннюю среду машины, минуя канал обработки.

— В машине предусмотрена такая возможность, — поспешил сказать я. — В каналах связи по всему телу машины расположены специальные устройства. Они распознают свое и чужое. Распознающий механизм абсолютно строг и не выключается никогда. Любая проплывающая табличка внутреннего или внешнего происхождения подвергается "цензуре". Таблички прочитываются. И если в них хоть одно слово чужое или в своем слове не та буква, дается команда и табличка выкидывается из машины. Это правило строжайше соблюдается, так как оно жизненно обусловлено. Чуждая информация может вывести из строя важную часть или всю машину.

— Следовательно, если мы искусственно введем в каналы связи машины табличку с любыми из ее ста слов, эту табличку "цензура" пропустит? — спросил кто-то из слушателей.

— Пропустит. Ведь чужой информации не проникает. Если на табличке ничего не будет написано, она тоже не будет выброшена. Она не представит опасности и может быть использована для собственных записей, — закончил я характеристику нашего кибернетического существа. Теперь осталось только вызвать активное обсуждение его "жизни".

— Ответьте мне на вопрос, — начал я развертывать боевые действия. — Допустим, мы ввели в нашу машину, минуя естественный путь, табличку, записи на которой сделаны не латинским шрифтом, а китайскими иероглифами. Пропустит ее "цензура" или отдаст команду и машина ее выбросит?

— Выбросит! Пропустит! Пропустит! Выбросит! — раздалось одновременно несколько мнений.

— Почему вы считаете, что выбросит? — спросил я кибернетика.

— Да потому, что там написаны незнакомые знаки.

— Но ведь, — вмешался бионик, — китайские иероглифы настолько отличны от латинского шрифта, что "цензура" ничего не увидит. Она примет эту табличку за пустую и пропустит в машину.

В спор включились другие. Начались непонятные для меня рассуждения о возможностях современных машин и способах считывания. К единому мнению не пришли. Одни утверждали, что табличка, заполненная коренным образом отличающимися письменами, будет расценена как пустая и пропущена в каналы связи машины. Другие настаивали на том, что эта табличка будет выброшена.

Клуб 'Под интегралом'

Я уселся в сторонке и молча слушал дискуссию. Наконец кто-то обратился ко мне:

— К чему мы, собственно, спорим? Ведь таких машин нет, и мы не собираемся их строить. Да и зачем вся эта фантазия?

Ошибаетесь. Их необыкновенно много. Эта машина не выдумка. Ее прототипы, если угодно, мы с вами. И все другие млекопитающие планеты Земля, и птицы, и земноводные, и рыбы. Наша машина — модель живого существа, обладающего иммунитетом. Слова — основной жизненный субстрат.

Для всего живого на Земле таким субстратом служат белки. Сто слов — это сто условных белков живого организма. Буквы, из которых складываются слова, — аминокислоты, из которых построены все белки. Самые разнообразные белки человеческого тела и тела кролика, кошки, лошади и лягушки, орла и окуня составлены из двадцати основных аминокислот — алфавита белковых слов. И как из малого количества букв алфавита складывается бесконечное число совершенно различных по смыслу слов и фраз, так из двадцати аминокислот получается бесконечное число разнообразных по форме и свойствам белковых молекул земных организмов.

Каждый организм воспроизводит свои "сто слов", типичные только для него белки. Белки он строит по матрицам-генам. Они находятся в ядрах клеток. Набор генов каждого организма — индивидуума уникален и неповторим. Как уникален и неповторим и "узор" белковых молекул каждого индивидуума. Он их расходует на осуществление своих жизненных функций, а поистратив, строит снова.

Канал, по которому в нашу машину поступают буквы из внешнего мира, — аналогия с пищеварительным каналом животных. В нем, как и в машине, приходящие извне с пищей чужеродные белки — слова, или, как мы их назвали, таблички, разбиваются на составляющие их буквы — аминокислоты. Это необходимо потому, что "узор" чужих белков иной. Они построены под влиянием чужеродной генетической информации, тоже уникальной, а следовательно, иной. По чужим чертежам, чужим матрицам. Белки пищи сначала необходимо разбить на составляющие буквы — аминокислоты, чтобы построить свои слова.

Если же ввести животному или человеку чужеродные белки — таблички, минуя пищеварительный канал, например, прямо в кровь, то вступит в действие страж внутреннего постоянства — иммунитет. Система цензуры в нашей машине — это иммунологическая система организма. Введем в кровь животному не белки, а их составные части — аминокислоты, то есть таблички, состоящие из букв. Иммунологическая система цензуры их пропустит: разрозненные буквы не несут признаков чужой информации. Если ввести табличку из белков, то цензура прежде всего прочтет эту табличку и сравнит все ее белки-слова со своей сотней слов, чтобы распознать свое от чужого. Теперь представим, что один белок является незнакомым словом, которое не могло быть написано под влиянием собственной генетической информации. Иммунологическая цензура в тот же миг отдаст приказ уничтожить и выкинуть табличку из организма. Начнется выработка антител, фагоцитирование и отторжение чужеродного пришельца. Будь то микроб, чужеродные клетки крови, чужеродные белки или пересаженные ткани и органы.

Итак, что же самое главное? То, что иммунитет — не только способ защиты от микробов. Иммунитет — это способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации. А уж поскольку микроб тоже чужеродный биологический агент, действие иммунных механизмов распространяется и на него. Вот и все.

— А загадка с китайскими иероглифами? — спросил аспирант-бионик.

— Вот это как раз и есть одна из проблем космической иммунологии. Иммунитет как способ защиты от всего биологически чужеродного возник в результате развития жизни на Земле. Основа жизни на нашей планете — белки. Вспомним опять таблички машины, исписанные словами, состоящими из букв — аминокислот. Наша цензура знает лишь земной аминокислотный алфавит. И охрана порядка строится в соответствии со знакомыми явлениями.

Если жизнь на других планетах основана на других принципах, строит иной итог генетической информации — не аминокислоты и белки, а человек столкнется с мельчайшими, может быть, микроскопическими, наверняка непонятными обитателями такой планеты, то сможет ли иммунологическая "цензура", веками обученная лишь аминокислотному алфавиту, распознать чужаков? Это мы и должны выяснить. Она может пропустить их, приняв эти таблички с "китайскими иероглифами" за пустые. А тогда они размножатся в крови и тканях и могут погубить человека.

Помните, в "Войне миров" Герберта Уэллса пришельцы с Марса гибнут от невинных, неболезнетворных земных бактерий? Сейчас это уже не фантазия. Это существующая научная проблема.

Мы долго беседовали, обсуждая эту проблему космической биологии. Я рассказывал о достоверных фактах, свидетельствующих о реальности таких опасений. В дискуссию включились химики; их больше волновал вопрос: может ли жизнь быть построена на иных, чем на Земле, принципах? Потом говорили о путях изучения этой проблемы. Потом пили кофе и вино. Потом танцевали. Со стены смотрели две бронзовые маски: одна глубокомысленная, другая — смеющаяся.

Иммунология и космос

Конечно, говорить "иммунология и космос" не совсем верно. Иммунология вступает в связь не с самим космическим пространством, а с другой научной отраслью. Не будем придираться к словам. Понятно, что речь идет о космической медицине и биологии самых последних лет.

В наиболее краткой и приближенной форме задачи космической медицины: изучить влияние космического полета — невесомости, ускорения, космической радиации на человека; обеспечить нормальную жизнедеятельность организма в герметически замкнутом пространстве корабля, а в будущем и на других планетах и небесных телах.

Возникает масса биологических проблем. А перед иммунологией встает вопрос: как поведет себя в необычных условиях космического полета одна из важнейших систем человеческого организма — иммунологическая система защиты от микробов? Будет ли устойчивость организма к бактериям и вирусам столь же надежна, как в нормальных условиях жизни на Земле?

Вопрос может показаться излишним. Ведь и результаты известных всему миру космических полетов не дают оснований опасаться инфекционных осложнений. Космонавты отлично переносят все условия полета. Правда, продолжительность полетов измерялась пока лишь днями и месяцами.

Но нельзя забывать: мы живем в такое время, когда первый этап завоевания космоса, освоение и исследование околоземного космического пространства завершается. Следующий этап — освоение ближайших небесных тел, в частности, планет солнечной системы. А наименьшее из возможных расстояний от Земли до Марса — 78 миллионов километров.

С медико-биологической точки зрения главная особенность следующего этапа — длительность. Космическая медицина и биология наших дней должны изучить и обеспечить длительные космические полеты, продолжающиеся месяцы и годы. Пока главным образом изучали поведение организма при кратковременных перегрузках и невесомости, функциональные возможности и особенности сердечно-сосудистой, нервной и других систем в этих условиях, вопросы работоспособности, тренировки, психофизиологии. С наступлением эры длительных космических полетов возникают новые ведущие биологические проблемы. В частности, иммунологические: взаимодействие человеческого организма и микробов во внеземных условиях. Это уже целая отрасль науки — космическая иммунология.

По меньшей мере три предпосылки определяют возникновение этой отрасли.

Во-первых, люди путешествуют в космических кораблях и везут с собой обязательных бесплатных пассажиров- микробов — обитателей кишечника, кожи, рта... Кабина корабля — замкнутое пространство, своеобразная ампула, в которую помещены люди. Стерильность человека невозможна хотя бы потому, что ряд микробов выполняет жизненно важные для организма функции — ферментативные, витаминообразующие и прочие, и расстаться с ними нам будет не просто тяжело, сегодня это абсолютно невозможно. Вместе с тем многие представители нормального микробного населения нашего тела, безусловно, носители зла. Либо всегда, либо при определенных условиях. Например, стафилококки, стрептококки, кишечная палочка, возбудители газовой гангрены, вирусы.

В условиях закупоренной "ампулы" — кабины процессы циркуляции и удаления микробов будут иные, чем в обычных наземных условиях. Возникнут изменения в микробных ассоциациях воздуха, поверхностей кабины и в теле человека. Изменение привычных, индивидуальных для данного человека микробных сообществ может произойти также вследствие тесного контакта космонавтов в герметизированном пространстве. Встает ранее не существовавшая проблема заражения одного человека микробами, безвредными для другого. Но у первого они могут вызвать различные болезненные состояния.

Недавно были опубликованы данные советских исследователей об условиях длительного обитания людей в герметических пространствах, имитирующих условия полета. Выяснилось, что количество микробов, в том числе и болезнетворных, как в окружающей среде, так и на теле человека значительно возрастает.

Таким образом, в условиях длительных космических полетов реально возможны изменения нормального микробного населения тела космонавтов и окружающего их пространства. Ожидаются изменения обычных микробных ассоциаций и чрезмерное накопление отдельных форм бактерий. По-видимому, в результате, например, мутаций, возникающих под влиянием ионизирующих излучений, изменяются также и свойства микробов.

Иммунологию волнует, какие виды микроорганизмов займут главенствующее положение в этих новых ассоциациях, какие типы внутри этих видов. И кто может явиться наиболее вероятным и частым болезнетворным агентом? Эти вопросы ставятся не для удовлетворения научной любознательности. Решение их должно ответить: против каких возбудителей необходимо вакцинировать перед полетом?

Второе, что интересует космическую иммунологию: действие условий длительного полета на невосприимчивость к возбудителям инфекций, в том числе и к представителям обычной микрофлоры тела человека. Ведь в космических кораблях человек окажется под воздействием новых, длительно действующих факторов: невесомость или искусственная гравитация, специальная диета и искусственная атмосфера, вынужденное ограничение подвижности, влияние космической радиации и др. И как поведет себя иммунологическая защита при всех этих странностях, пока неизвестно.

Основной путь решения этих вопросов — моделирование необычных условий космического полета на Земле и изучение их воздействия на иммунитет. Надо выяснить, сколь эффективна будет вакцинация. Вскрыть механизм действия этих условий на основные иммунные процессы. Космическая иммунология должна не только решить эти задачи, но и найти пути предотвращения возможных осложнений.

Третья предпосылка — почти фантастика. Но она не менее важна, а со временем может стать ведущей проблемой космической иммунологии. Речь идет о возможном столкновений человека с внеземными формами жизни. Отправляясь в космос, мы отправляемся почти в неведомое. Кто знает, что будет при очередном полете и особенно при залете куда-нибудь?

Иммунологов прежде всего интересуют встречи с микробами, писателей — контакты с разумными существами. Но встречи с микробами могут оказаться более фееричны, необычны и фантастичны по своим результатам, что писатели еще пожалеют об упущенных возможностях. Неизвестные микробы могут помочь ликвидировать болезни, сделать человека светящимся в темноте. Это первое, что приходит в голову. А если поработать, то можно дойти до совершенно сногсшибательно заманчивых выдумок.

В конце концов микробы, наиболее вероятно, станут первыми встретившимися нам аборигенами. Рано или поздно такое столкновение произойдет. Проблемы, возникающие в связи с этим, имеют самое тесное отношение к экзобиологии — науке о жизни за пределами нашей планеты. Иммунологию прежде всего интересует, что произойдет, когда встретятся землянин и совсем-совсем чужой микроб. Окажется ли человеческий организм столь же невосприимчивым к чужим микробам, как и к своим, земным? Вот в чем вопрос.

Иммунитет как способ защиты организма возник вследствие эволюции жизни в конкретных земных условиях. Реакции иммунитета направлены на отторжение или нейтрализацию всего чужого, проникающего в организм: вирусов, бактерий, животных клеток, тканей, белков. Но чтобы включились реакции иммунитета, посторонние тела (живые или мертвые) должны быть распознаны и признаны чужеродными.

Первая задача защитных сил — сказать: "свой" или "чужой". Любые клетки или их продукты принимаются за чужое и включают реакции иммунитета, если несут генетически чужеродную информацию. Но для этого они должны быть построены из эволюционно знакомых для иммунных механизмов молекул и признаки чужеродности должны быть записаны земным "шрифтом".

Степень универсальности иммунитета неизвестна. Если внеземные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности не несут химических группировок, позволяющих нашим иммунным механизмам определить их как чужеродных, если они не будут распознаны и не включат защитные реакции, возможно безудержное размножение чужих микробов в крови и тканях человека. Что тогда?

Еще раз вспомним Герберта Уэллса. "Война миров". Пришельцы с Марса погибают от невинных земных бактерий. Сегодня уэллсовская фантазия превращается в реальную научную проблему. Иммунология уже сейчас имеет настораживающие в этом отношении факты. Как говорится, иммунология уже "получила сигнал".

Нам уже абсолютно ясно: иммунитет стимулируется чужеродными веществами — антигенами. Синтезированы очень большие молекулы полипептидов, состоящие из основных компонентов белка — аминокислот. При определенной величине молекул эти искусственные полипептиды становятся антигенами. Но при одном условии. Если они составлены из таких же в оптическом отношении аминокислот, из каких построено все живое на Земле. Из аминокислот, отклоняющих плоскость поляризованного света влево, из левовращающих изомеров.

Правовращающие соединения имеют абсолютно тоже химическое строение. Лишь одна группировка расположена под иным углом ко всей молекуле. И этого достаточно, чтобы сложное органическое вещество не воспринималось как чужое, не стимулировало иммунологических реакций! Земной организм, построенный на основе левовращающих соединений, не может распознать (или делает это несовершенно) чужеродное вещество, составленное из правовращающих аминокислот.

А что, если микроорганизмы других миров построены на основе правовращающих соединений и наш иммунитет окажется бессильным перед ними?

Задачи космической иммунологии в этой области чрезвычайно трудны и интересны: моделирование возможных реакций млекопитающих на различные природные и искусственные высокополимерные соединения. Ибо какова бы ни была форма внеземной жизни, она обязательно связана с высокополимерными соединениями. Изыскание путей стимуляции иммунитета по отношению к необычным полимерам, путей превращения неантигенных соединений в антигены и иммунологические исследования объектов из космоса — вот этапы космической иммунологии в этой области.