Охота на рыжего дьявола. Роман с микробиологами
Шрифт:
Набережная была пустынна. В ресторанах сидели считанные посетители из тех, кто решил никуда не бежать или по неведению приехал отдыхать незадолго до объявления карантина. Местные жители рассказывали, что так же пустынно было в Ялте сразу после войны.
Купаться на городских пляжах было запрещено. У меня было много времени, и я уходил берегом моря в сторону Никитского Ботанического сада. По дороге купался на одном из диких пляжей. Обдумывал теоретические пути изменчивости холерного вибриона. Все больше и больше склонялся к гипотезе фаговой трансдукции. То есть переносу участков ДНК, контролирующих патогенность (болезнетворность) от одного биотипа вибриона другому при помощи бактериофагов — микробных вирусов. Еще в последний год в медицинском институте, когда я занимался в студенческом научном кружке при кафедре микробиологии, меня заинтересовали работы первооткрывателя бактериофага Феликса д’Эрелля (1873–1949). Летом 1959 года я побывал в Тбилиси в Институте Бактериофага (в то время называвшемся Институт вакцин и сывороток), основанном Феликсом д’Эреллем и Георгием Элиавой в 30-е годы. Отсюда — идеи изменчивости, связанные с бактериофагами. Я валялся на песке, купался в Черном море и мечтал поскорее вернуться домой и засесть за письменный стол.
Наконец, в середине сентября холерный вибрион исчез из материалов, направляемых на анализ. Нам объявили, что к концу сентября мы сможем вернуться в Москву. Однако, надо было пройти карантин. Поскольку инкубационный период
Я вернулся в Москву. Через некоторое время мне позвонила сотрудница научно-популярного журнала «Природа». Мне предложили написать статью, в которой обсуждались бы проблемы изменчивости возбудителя холеры. Несмотря на бурное развитие генетики и молекулярной биологии некоторые биологи продолжали придерживаться взглядов Т. Д. Лысенко (1898–1976) о том, что в изменчивости главным является внешняя среда, а не гены. Поэтому и генетическая изменчивость не допускалась этими «учеными» как фактор эволюции. Одним из таких мастодонтов, продолжавших занимать командные позиции в микробиологии, был H. H. Жуков-Вережников (1908–1981). Он был яростным защитником теории изменчивости (без генов!) Т. Д. Лысенко и псевдонаучной гипотезы О. Б. Лепешинской (1871–1963) о происхождении клеток «из живого вещества».
Моя статья под названием «Изменчивость возбудителя холеры» появилась в журнале «Природа», № 6 за 1971 год. Это была первая открытая публикация о холере в СССР. Заключительные разделы статьи были посвящены анализу процесса изменчивости возбудителя холеры при помощи бактериофагов: «Фаги, происходящие из лизогенных бактерий, могут нести с собой участок хромосомы или эписомы донора — вибриона, ДНК которого передается бактерии-реципиенту. При внедрении фаговой ДНК внутрь вибриона-реципиента, относящегося к иному биотипу, возникает его лизогенизация. В этом состоянии фаговый геном воспроизводится одновременно с геномом лизогенизированного реципиента и перенесенными детерминантами донора (генами). В то же время геном фага образует специфическое (иммунное) вещество, или репрессор, которое препятствует вегетативному размножению и созреванию фага, т. е. лизиса вибриона — реципиента не происходит. Репрессор препятствует повторному инфицированию лизогенизированных (теперь уже лизогенных) бактериальных клеток гомологичными фаговыми частицами. Для индукции лизогении (превращения профага в фаг с последующим лизисом бактерий) необходим внешний агент: ультрафиолетовое излучение, антибиотики (актиномицин, митомицин), акридины и др. Кроме того, в небольшой части популяции лизогенных бактерий созревание фага происходит спонтанно. Следовательно, теоретически допустимо, что среди популяции холерного бактериофага, существующей в период вспышки холеры, имеются частицы фага, способные перенести свойства холерою вибриона на холероподобные вибрионы, в огромном числе обитающие в Мировом океане. Лизогения у холерных вибрионов была описана многими исследователями. Особенно высока степень лизогении у холерного вибриона Эль-Тор. Умеренные фаги, выделенные из „Целебесских“ культур вибриона Эль-Тор, могли растворять культуры классической азиатской холеры. Теоретическое предположение о возможности передачи высокой степени патогенности (болезнетворности) от вибриона Эль-Тор к классическим холерным вибрионам или холероподобным вибрионам было подтверждено экспериментально работами американских и индийских микробиологов. Можно предположить, что современный холерный вибрион Эль-Тор — результат трансдукции или лизогенной конверсии (передача генов при помощи умеренного, не лизирующего бактериогфага) холероподобных вибрионов, продуцирующих гемолизин (вещество, растворяющие эритроциты), и экзотоксин (вещество ядовитое для человека). Среди множества видов холероподобных вибрионов можно назвать хотя бы V. nassik, который характеризуется высокой токсигенностью, продукцией гемолизина и другими признаками, сближающими его с холерным вибрионом. Наша гипотеза подтверждается и тем, что при исследовании чувствительности к различным химиопрепаратам у более чем тысячи штаммов (культур) вибриона Эль-Тор выявилось следующее: по резистентности к полимиксину вибрионы Эль-Тор и холероподобные вибрионы были близки, отличаясь от классического возбудителя холеры. Полагаем, что на этом процесс изменчивости возбудителя холеры не прекратился. Высокая степень лизогении (продукции бактериофага) будет способствовать и в дальнейшем взаимной передаче генов антибиотикоустойчивости и вирулентности между классическим, эльторовским и холероподобными вибрионами. Нарастание разновидностей возбудителя холеры еще более усложнит лабораторную диагностику инфекции. Все это, возможно, приведет к широкому распространению генов холерного вибриона путем их переноса на холероподобные вибрионы или на бактерии кишечной группы. Отсюда, с одной стороны — повышение коллективного иммунитета населения к холерным антигенам, с другой — возможная аллергизация. Генетическая изменчивость возбудителя холеры, приводящая к его сапрофитизации (сближению с холероподобными вибрионами), может вызвать изменение эпидемического процесса и патогенеза холеры. Течение этой инфекции будет все реже напоминать классическую холеру, но чаще приводить к токсикоинфекции по типу острого гастроэнтерита. Возможны и случаи проникновения вибрионов во внутренние органы с развитием гнойно — септических очагов».
Вскоре после выхода июньского номера журнала «Природа» за 1971 год редакция организовала встречу с читателями в огромном зале Политехнического музея в самом сердце Москвы, неподалеку от памятных в хорошем и трагическом смысле мест: площади Дзержинского со штаб-квартирой КГБ на улице Лубянка, в подвалах которой допрашивали и пытали инакомыслящих; Детским Миром, где мы с Милой покупали игрушки и одежду для Максима; квартирой-музеем В. В. Маяковского (1893–1930), где застрелился великий поэт, не выдержавший конфликта между талантом и совестью; издательство «Детская литература», где будет принят, а потом запрещен к изданию первый вариант моей научно-художественной прозы «Охота на Рыжего Дьявола», после того, как в 1987 году я подал документы на выезд из СССР; здание ЦК КПСС на Новой площади со зловещей Идеологической Комиссией, диктовавшей законы искусства и литературы; Московская синагога на улице Архипова, куда мы приходили покупать мацу на Пасху. Все это были памятные места, с которыми связана моя жизнь в русской литературе и русской науке.
В конце лета 1971 года в Ленинграде от рака поджелудочной железы умер мой отец. Он был красавец, умница, театрал, знаток истории. Отец добровольцем пошел на обе войны: Финскую и Отечественную, был ранен, награжден, любим женщинами, друзьями, родственниками. Был всегда удачлив в инженерном автомобильном деле и неудачлив в семейных делах.
Мечтал когда-нибудь сойти с трапа самолета, приземлившегося на земле Израиля. Мечтал хоть одним глазком взглянуть на знаменитые автомобильные конвейеры Форда. Был похоронен под звуки заводского духового оркестра на Преображенском кладбище в Ленинграде.
ГЛАВА 12
Феликс д’Эрелль в Грузии
Летом 1959
Прошло много лет. В 1977 году я вернулся к истории, связанной с приездом д’Эрелля в Грузию. Я многое узнал о последних годах жизни великого ученого. Феликс д’Эрелль родился в Монреале в 1873 году во франко-канадской семье и был похоронен в окрестностях Парижа 22 февраля 1949 года. Во Франции говорят: «Поэты рождаются в провинции, но умирают в Париже». Закончив в 1886 году парижский лицей Людовика Великого, он вернулся в Канаду в Монреаль. Выдающиеся достижения в микробиологии принесли д’Эреллю многочисленные научные награды, включая медаль Левенгука из Амстердамской Академии Наук, почетную степень доктора медицины из Лейдена, звание почетного профессора из Тбилисского университета. Он был профессором бактериологии в Гватемале, бактериологом при правительстве Мексики, руководителем лаборатории в Институте Пастера в Париже, директором микробиологической лаборатории при Международной карантинной службе в Египте, профессором протобиологии в Йельском университете (США) и научным руководителем Тбилисского Института Бактериофага.
Феликс д’Эрелль разделил заслугу в открытии бактериофага с английским микробиологом Ф. В. Твортом (1853–1943). В 1915 году Творт описал «фактор», который передавался от одной генерации бактерий к другой и приводил к растворению («прозрачному перерождению») колоний стафилококков в процессе их роста на поверхности питательного агара. Способность растворять микробные колонии совпадала с некоторыми другими свойствами, характерными для вирусов: внутриклеточное размножение и прохождение через фильтры, задерживающие бактерии. Статья д’Эрелля, опубликованная на два года позже, в 1917 году, давала точное описание феномена бактериофагии и предсказывала возможный терапевтический эффект бактериального вируса. Публикация вызвала «снежную лавину» статей (4000 в течение нескольких лет!) других ученых, которые подтвердили данные д’Эрелля. Начиная с его первой и до самой последней публикации можно проследить связь открытия д’Эрелля с основными феноменами современной молекулярной генетики: трансдукцией, лизогенией, трансфекцией, рекомбинацией и другими. Однако слава д’Эрелля, вольно или невольно связанная с именем Творта, оказалась горькой славой. Начиная с 1921 года, когда Ж. Борде (1870–1961) и А. Грациа (1893–1950) фактически обвинили его в плагиате, д’Эрелль во всех своих статьях и книгах вплоть до его последней публикации 1949 года в «Science News» пытался подтвердить и несомненно подтвердил, что он еще в 1910 году обнаружил живое начало, способное лизировать бактерии. Этот литический фактор, по мнению д’Эрелля, был микробным вирусом, способным проходить через фильтры, задерживающие бактериальные клетки. Таким образом, публикация 1917 года, основанная на обнаружении дизентерийного бактериофага, была, несомненно, продолжением наблюдений д’Эрелля, относившихся к 1910 году. Он писал: «15 сентября 1917 г. д-р Ру (директор Института Пастера — Д.Ш.-П.)представил Академии наук мой доклад, озаглавленный „Невидимый микроорганизм, антагонист возбудителей дизентерии“. В тексте доклада я называл этот микроорганизм бактериофагом… Я наблюдал, что при бациллярной дизентерии, незадолго до исчезновения кровяного стула и выздоровления, в кишечнике появляется какой-то „агент“, некое начало, обладавшее способностью растворять дизентерийные палочки. У больных, умерших от дизентерии, „агент“ не обнаруживается. Этот „агент“, названный мной бактериофагом, обладает способностью размножаться за счет бактерий. Явление бактериофагии может быть воспроизведено в экспериментальных условиях с той же яркостью, с какой оно происходит в организме. Последующие опыты показали, что бактериофаг ведет себя во всем, как существо, одаренное жизнью, как микроорганизм чрезвычайно малых размеров, паразитирующий на бактериях. Бактериофаг имеет корпускулярное строение и воздействует на бактерии через посредство продуцируемого им фермента… (Далее идет история открытия бактериофага, рассказанная д’Эреллем. — Д.Ш. — П.).В 1910 году я находился в Мексике, в штате Юкатан, когда началось нашествие саранчи. К счастью, среди саранчи началась эпидемия. Я отправился в поля кукурузы и начал собирать больных насекомых с выраженными признаками смертельной диареи. Это была септицемия с тяжелыми поражениями кишечника. Я сделал посевы испражнений болеющих и погибших насекомых и обнаружил микроорганизмы — коккобактерии, явившиеся причиной смертельной инфекции, поразившей саранчу. Изучив чашки Петри с посевами, я обнаружил некоторые аномалии в росте микробной культуры. Эти аномалии представляли собой прозрачные участки округлой формы, двух или трех миллиметров в диаметре, обнаруженные на культуре микроорганизма, выросшего на поверхности питательного агара. Я соскреб с поверхности агара эти прозрачные „бляшки“ и приготовил мазки. Под микроскопом ничего не обнаруживалось. На основании этого и других экспериментов я пришел к выводу, что некое начало, которое приводит к образованию прозрачных участков на микробной культуре, должно быть настолько малым в размере, чтобы беспрепятственно проходить через фильтры, скажем, фарфоровые фильтры Шамберлена, которые задерживают бактерии».
Истины ради следует заметить, что ни Творт в 1915 году, ни д’Эрелль в 1917 году не сослались на открытие фильтрующихся вирусов, вызывающих мозаичную болезнь табака. Это открытие было сделано в 1892 году русским биологом Д. И. Ивановским (1864–1920). Точно так же ни Творт, ни д’Эрелль не ссылались на П. Роуса (1879–1970), открывшего в 1911 году вирус, вызывающий образование злокачественной опухоли — куриной саркомы. Вероятнее всего предположить, что Творт и д’Эрелль пришли к открытию бактериофага независимо друг от друга, но, несомненно, используя опыт предшественников, открывших вирусы растений и животных.