Невидимый современник
Шрифт:
Увы, надежды оказались обманчивыми. Сейчас, спустя почти двадцать лет, механизм кислородного эффекта, как назвали результат, полученный Тодеем и Ридом, менее ясен, чем в 1949 году.
Им действительно сильно повезло. Помните разговор о колебаниях маятника? О том, что мнение большинства радиобиологов несколько раз колебалось от признания исключительной роли непрямого действия (то есть действия радиации через активацию воды) до его полного отрицания? Тодей и Рид опубликовали свои работы, когда маятник делал взмах в сторону непрямого действия. Еще бы: как раз тогда Вейсс расшифровал химическую природу активированной воды. Естественно, что на работы двух англичан сразу обратили внимание. Мало того, их статьи так подтолкнули маятник, что он сделал самый сильный
Но, интересное дело, когда кислородный эффект оказался в центре внимания, обнаружили, что он открыт давным-давно. Еще на самой заре радиобиологии, в 1905 году, некто Шварц заметил, что, если подавить циркуляцию крови в облучаемой ткани, лучевое поражение оказывается меньше. Но ведь кровь разносит по телу кислород! Именно отсутствием кислорода и объяснил Шварц открытое им явление. Правда, это было лишь случайное наблюдение. Но в начале 20-х годов Холтгузен специально изучал кислородный эффект. Причем опубликовал не коротенькую заметку, как Шварц (или Тодей и Рид!). Его статья имеет объем около ста страниц. И еще и еще находили старые работы, где описан кислородный эффект… Но эти сообщения не привлекли к себе большого внимания во время публикации, так как с практической стороны оказались неинтересными, а с теоретической — непонятными.
Поэтому, если бы Тодей и Рид сделали свою работу на несколько лет раньше, ее постигла бы та же судьба, что и работы Шварца, Холтгузена и многих других. Даже если бы то же самое они сделали позже, когда вопрос о роли непрямого действия (следовательно, и кислородного эффекта) казался далеко не столь ясным, они не произвели бы такой сенсации, как в середине 40-х годов. Везет же людям!
Если с механизмом кислородного эффекта вопрос до сих пор не ясен, то само существование кислородного эффекта никакому сомнению не подлежит. Десятки ученых поставили сотни опытов и за ничтожным числом исключений (а где их не бывает!) получили один и тот же результат: при облучении рентгеновыми и гамма-лучами отсутствие кислорода значительно снижает поражение; при облучении нейтронами и альфа-частицами кислородного эффекта нет или почти нет. Один и тот же результат наблюдали на любых организмах, начиная от бактерий и кончая млекопитающими.
Эффект есть, и немалый. Но как лабораторные результаты применить на практике? Сказать облучаемому пациенту: «Затаите дыхание»? Ничего не выйдет. Облучать в герметическом контейнере без кислорода? Этого никто не выдержит. Редко бывает, чтобы дорогу от первого экспериментального результата до практического применения можно было изобразить коротким отрезком прямой линии. Но открытие кислородного эффекта имело далеко идущие практические последствия.
Норберт Винер, крестный отец кибернетики, писал в связи с секретом атомной бомбы, что самый главный секрет, связанный с бомбой, был добровольно раскрыт ее первыми хозяевами. Этот секрет — сообщение о том, что бомба существует. «Раз ученый работает над проблемой, которая, как он знает, разрешима, то изменяется все его поведение».
Раз стало известно, что лучевое поражение может быть уменьшено, хотя бы принципиально, вполне реально рассчитывать добиться этого не только «удушением», но и с помощью каких-нибудь уколов или таблеток.
Нужно, однако, заметить, что первые противолучевые таблетки были найдены вне связи с кислородным эффектом, хотя и в связи с опытами по облучению водных растворов.
В том же 1949 году, когда Тодей и Рид опубликовали результаты своих опытов с альфа-лучами, в другом журнале и в другой стране появилась интересная статья. Гузман Бэйрон — биохимик латиноамериканского происхождения, работавший в то время в США, опубликовал вместе с группой сотрудников статью, где было рассказано об удивительных свойствах органического вещества с маловразумительным названием «глютатион». Оказалось, что если раствор белка облучать в присутствии глютатиона, белок поражается значительно
По-видимому, так оно и есть на самом деле. Глютатион очень-легко окисляется под действием продуктов активации воды, имея к ним гораздо большее сродство, чем другие вещества. В результате на долю этих других молекул остается гораздо меньше вредных продуктов.
От этих опытов дорога к предупреждению лучевой болезни была явно более короткой, чем от кислородного эффекта. Буквально напрашивался опыт, где животным перед облучением вводили бы глютатион. И не мудрено, что более или менее одновременно разные ученые в разных странах начали ставить очень похожие опыты.
В то время я уже занимался радиобиологией, делал первые шаги в этой новой науке. Мне тоже попалась на глаза статья Бэйрона, тоже захотелось ввести глютатион мышам и облучить их. Но должен честно признаться, что я очень мало знал в то время. Глютатион был для меня пустым звуком. Что он собой представляет, где его добывают, насколько он вреден для живых организмов — ничего этого я не знал. Но узнать это нетрудно, нужно только познакомиться с соответствующей литературой.
Глютатион оказался довольно простым белковоподобным веществом. В основе строения всех белков лежат длинные цепи, составленные из гораздо более простых веществ — аминокислот. Цепи состоят, как правило, из многих десятков звеньев, в молекулу белка входит часто по нескольку таких цепей. И глютатион представляют собой такую же цепочку, только совсем короткую — всего из трех аминокислот. Вот их названия: цистеин, глицин и глютаминовая кислота.
И еще я узнал, что глютатион относится к числу широко распространенных веществ. Он содержится почти во всех клетках; особенно много его в эритроцитах, в печени и в надпочечниках. Но не все, что широко распространено в природе, столь же широко представлено в лабораторных химических шкафах. Химическая промышленность глютатион в те годы не производила. Я стал приставать к знакомым химикам, чтобы они сделали для меня чудесное вещество. Я просил, умолял, убеждал, что этой работой мы можем спасти человечество (в молодости почти все каждой своей работой собираются спасать человечество). Наконец один из химиков сжалился надо мной. Но он тоже не стал делать глютатион. Вместо этого он стал думать вместе со мной.
— Я думаю, — завершил он свои рассуждения, — что глютатион тебе не нужен. Его защитные свойства в опытах Бэйрона наверняка связаны с присутствием цистеина. Ведь именно цистеин составляет легкоокисляемую часть молекулы. Правда, цистеина у нас тоже нет, но его приготовить гораздо проще, чем глютатион. Я попробую.
Через три дня после этого разговора я с благодарностью прижимал к груди запаянные ампулы с белым кристаллическим порошком, а еще через час впрыскивал раствор белым крысам и нес их под рентгеновскую трубку. Как жаль, что пройдет еще несколько дней, прежде чем будут какие-то результаты!
Прошло четыре дня… Контрольные животные почти все погибли, осталось в живых только 8 процентов. А из тех, кому перед облучением той же дозой был введен раствор цистеина, больше половины жили. Первый же опыт по поискам лекарства от облучения оказался удачным! Правда, подопытные животные хотя и жили, но выглядели явно больными. И следующие дни принесли разочарование. Через полторы недели не осталось ни одной крысы — ни контрольной, ни опытной.
Но лиха беда начало. Вначале мы не знали, сколько цистеина можно вводить животным, и были слишком осторожны. В дальнейших опытах дозировка цистеина была увеличена в десять раз. Мы также не знали, как лучше применять цистеин: вводить под кожу, или в кровь, или еще как-нибудь. Не знали, в какое время его следует вводить. Приходилось действовать наугад. Очень скоро результаты удалось сильно улучшить. При дозах, убивавших 70–80 процентов животных, с помощью цистеина удавалось спасти около половины, причем эффект не был временным, животные вообще оставались живы.