В мире незримого
Шрифт:
Но прежде чем говорить об открытии интерферона, необходимо сказать о белках — веществах, вырабатываемых клетками организма, — выполняющих разнообразные, в том числе и защитные функции организма от болезнетворных микробов. Защита организма от вирусов, возбудителей многих тяжелейших заболеваний, вызывающих массовые эпидемии, например грипп, оставалась и остается одной из актуальнейших проблем современной медицины.
Именно в этом направлении работал английский ученый А. Айзекс со своим сотрудником Д. Линдеманном, изучая в эксперименте грипп, но… открыл интерферон. С этого времени внимание ученых многих стран приковано к интерферону, выяснению его значения в профилактике в лечении гриппа, а возможно, и других вирусных болезней.
Все в том открытии является интересным и важным: характер белка и вызываемое им действие на вирусы, сложные и тонкие взаимоотношения между клеткой организма и частичкой (вирусом), измеряемой миллионными долями миллиметра, механизм этих взаимоотношений, приводящий к невозможности размножения вирусов в клетке, а следовательно, к их гибели.
По современным воззрениям интерферон является низкомолекулярным белком, вырабатываемым клетками организма человека и животных. Почему же интерферон приковал к себе большое внимание? Экспериментальными исследованиями доказано, что он обладает защитными свойствами против различных вирусов. Это является исключительно важным, если учесть, что лечение многих вирусных болезней еще ждет своего разрешения. Оказалось, что интерферон оказывает губительное действие и на так называемые онкогенные вирусы, вызывающие некоторые злокачественные опухоли. Всем сказанным и объясняется необычайный интерес к интерферону, с изучением которого стали связывать раскрытие тайн вирусных болезней и практические меры профилактики и лечения.
Открытию интерферона предшествовало еще одно важное событие в вирусологии. Ученые раскрыли интересное явление в мире вирусов, которое получило название интерференции. Оно расширило круг представлений о мире микробов. Среди микроорганизмов в естественных условиях их обитания (в почве, воде, в организме человека, животных, растений) в процессе эволюции сложились различные взаимоотношения: содружественные (симбиотические) и враждебные (антагонистические). Симбиоз — это такая форма взаимоотношений, когда микробы в процессе своей жизнедеятельности и выработки ими продуктов обмена веществ оказывают благоприятное влияние на рост и развитие друг друга. В противоположность этому антагонизм — это конкуренция между микробами, одна из форм борьбы за существование.
В антагонизме проявляются средства защиты или нападения одних микробов на другие, в результате чего наступает торможение роста и развития угнетаемых микробов или их полная гибель. Так, например, одни микробы изменяют реакцию среды в кислую или щелочную сторону, которая становится вредной для других. Многие микробы выделяют во внешнюю среду ферменты, красящие вещества — пигменты, неблагоприятно действующие на «соседей». Широкую известность получили многие микробы почвы, вырабатывающие антибиотики, губительно действующие на многие болезнетворные микробы.
Раскрытие этих явлений в микробном мире навело ученых на мысль об использовании антагонизма микробов в различных отраслях народного хозяйства и медицине. На заре становления микробиологии Л. Пастер убедился в том, что гнилостные бактерии при их культивировании совместно с сибиреязвенными бациллами подавляют рост последних. И. И. Мечников доказал, что молочнокислые бактерии продуктами своей жизнедеятельности подавляют в кишечнике рост гнилостных микробов. В конце XIX в. А. Г. Полотебнов и В. А. Манассеин выяснили антагонистическое действие зеленой плесени на гноеродные микробы. Среди микроорганизмов — лучистых грибов (актиномицетов) найдены виды — продуценты, т. е. производители антибиотиков, и среди них, например, широко известный стрептомицин, губительно действующий на бактерии туберкулеза, чумы, гноеродные кокки и другие микробы. В почве, кишечнике человека и животных найдено много других микробов, обладающих антагонистическими свойствами, но все они относятся к числу видимых в обычные световые микроскопы микроорганизмов.
А как у вирусов, представляющих особую группу микроскопических живых частиц, видимых лишь с помощью электронных микроскопов? Ведь они не обладают даже самостоятельным обменом веществ, их жизнедеятельность и развитие, зависят от обмена веществ тех клеток, в которых они паразитируют и на обмен веществ которых они, в свою очередь, влияют. Отличаются вирусы от микробов других групп также и по своему химическому составу, размножению и ряду других свойств. И вместе с тем антагонизм у вирусов хорошо доказан не только в организме животных и человека, но даже в развивающихся вне организма культурах тканей или куриных эмбрионах.
Обратимся к фактам. Еще в начале XIX столетия Э. Дженнер, наблюдая за результатами своих знаменитых прививок против оспы, заметил, что у людей, больных другим вирусным заболеванием — герпесом [19] , вакцина против оспы не прививается. Это оказалось тем случаем антагонизма вирусов, при котором вирус герпеса противодействует приживлению в клетках организма другого вируса, в данном случае вируса оспы.
В дальнейшем стали известны интересные и важные наблюдения ученого Хоскинса, пролившие свет на взаимоотношения между вирусами, при которых одни из них защищают организм от смертельной угрозы другого. Это касается вирусов — возбудителей желтой лихорадки. В природе существуют две разновидности вируса желтой лихорадки: один из них’ вызывает легкую форму, другой — тяжелую. Казалось бы, что введение обоих вирусов должно вызвать наиболее тяжелое течение желтой лихорадки. Однако опыты показали иное. Оказалось, что если обезьянам сначала ввести первый вирус, а затем второй, то животные остаются живыми и здоровыми: То, что это не случайность, доказывают контрольные наблюдения над другими обезьянами, получившими лишь второй вирус в той же дозе. Все контрольные обезьяны обычно погибают. Как же было объяснено столь удивительное явление? Оно явилось результатом антагонистического взаимодействия между вирусами, и ученые дали ему название интерференции вирусов.
19
Герпес — распространенное заболевание, характеризующееся пузырьковыми высыпаниями на коже и слизистых оболочках.
Итак, было доказано, что в результате интерференции один вирус может защищать организм от заболевания, вызываемого другими вирусами. В науке появилось новое направление, приковавшее к себе пристальное внимание ученых. Прежде всего, оно было необычным для сложившихся научных представлений о вирусных болезнях; Во-вторых, напрашивался важный практический вывод — нельзя ли использовать интерференцию вирусов для лечения и профилактики вирусных инфекций?
Наблюдения продолжались, расширился фронт исследований. Ученых заинтересовали многие другие вирусы с точки зрения интерференции. Опыты ставились на обезьянах, кроликах, морских свинках, белых мышах, крысах с различными вариантами вирусов одного вида, а также с вирусами видов, вызывавших различные заболевания. Результаты оказались поистине феноменальными, и это необычное явление по заслугам было названо феноменом интерференции. Разберемся в этом.
Например, вирус оспенной вакцины может интерферировать (конкурировать) с вирусом ящура или вирус гриппа — с вирусом желтой лихорадки. Однако не все вирусы могут интерферировать друг с другом, а только определенные. Если обезьяне ввести вирус чумы собак, а затем заразить ее полиомиелитом, то обезьяна, чувствительная к полиомиелиту, не заболеет. Если же обезьяне ввести вирус осповакцины, а затем вирус полиомиелита, то она заболеет полиомиелитом и погибнет. Можно привести еще много примеров интерференции вирусов.
Для полноты представлений о взаимоотношениях вирусов надо сказать и о другом. Вирусы, так же как и бактерии, могут не только «враждовать» друг с другом, но и быть полезными друг другу, стимулировать взаимное развитие в организме. Все эти факты требуют особых подходов к феномену интерференции и поисков условий, полезных для борьбы с вирусными болезнями.
Новые исследования подтвердили, что интерферировать вирусы могут не только в организме, но и вне его — в культурах тканей и в развивающемся курином зародыше. Эти открытия, являясь исключительно важными для науки, оказались перспективными для решения ряда практических вопросов, связанных с лечением и профилактикой вирусных инфекций. Об этом мы расскажем дальше, а пока остановимся еще на одном замечательном достижении экспериментальной вирусологии.