Я познаю мир. Вирусы и болезни
Шрифт:
Фаги сульфолобуса очень разнообразны. Среди них обнаружены формы, совершенно невиданные не только у бактериофагов, но и у вирусов вообще. Например, встречаются вирусы, похожие на веретено, при этом они любят собираться в розетки. Другие тоже выглядят как веретено, но их частицы намного крупнее и сильно утолщены посередине, так что их центр смахивает скорее на лимон. Обнаружены вирусы в форме капли. И все они, подобно своему хозяину сульфолобусу, тоже вынуждены жить в почти кипящей серной кислоте. Как им это удается, пока непонятно.
Фаги – лекари
Кажется, что фаги просто созданы для лечения бактериальных инфекций: они уничтожают только болезнетворного микроба, а не всех скопом, как антибиотики; они безвредны для организма, их количество по мере уничтожения микроба не только не падает,
А ведь было время, когда казалось, что найдена чуть ли не панацея. Инициатором был все тот же Д’Эррель. Изучая причины эпидемии дизентерии, он обнаружил, что количество фага, небольшое в начале заболевания, очень сильно возрастает по мере его развития и достигает максимальных значений, когда больной пошел на поправку. Напрашивался вывод: развитие фага, заражающего данную патогенную бактерию, является причиной выздоровления больного от инфекционного заболевания.
Не в традициях Пастеровского института (а Д’Эррель в 1917 году работал именно в нем) было медлить с внедрением новшеств в медицинскую практику. Поначалу все же решили попробовать на цыплятах. Куры болели сальмонеллезом, их надо было как–то лечить, а антибиотики еще не были открыты. Выяснилось, что бактериофаг, введенный через клюв или путем инъекции, снижал смертность, укорачивал время эпидемии и предотвращал ее повторное развитие. Вскоре эти результаты подтвердили другие исследователи в Голландии. Фаготерапия оказалась очень эффективна при лечении заражения крови у буйволов в Индокитае, тогда еще французской колонии. После этого Д’Эррель решил попробовать эффективность фаготерапии на себе. Вначале он проверил безопасность сальмонеллезного фага как такового, глотая все возрастающие его количества, и не обнаружил ни малейшего вреда от этой процедуры. Не избежали участи подопытных кроликов и члены его семьи, проделавшие то же самое. После этого Д’Эррель выяснил, опять–таки экспериментируя на себе, на членах своей семьи и на своих сотрудниках, что подкожные инъекции бактериофага тоже не вызывают побочных реакций. Было решено, что фаготерапию можно внедрять в клиническую практику.
О фаготерапии заговорили, когда Д’Эррель вылечил – ни много, ни мало – четырех больных бубонной формой чумы. Когда он работал в Александрии (этот непоседливый ученый объездил практически весь мир), случилось так, что Суэцким каналом проходило судно с больными чумой на борту. Д’Эррель сделал инъекцию противочумного фага прямо в бубон, и больные выздоровели.
Это открытие привлекло всеобщее внимание. Появилась великая надежда на создание универсального способа лечения! Да и первые результаты оказались весьма обнадеживающими. За короткое время были обнаружены бактериофаги, эффективные против возбудителей сибирской язвы, скарлатины, тифа, холеры, дифтерии, гонореи, паратифа, бубонной чумы. Этот непредвиденный способ избавления человечества от ряда самых опасных заболеваний воспламенил общественное воображение. Работы по фаговой терапии наводнили медицинскую литературу. Откликнулись и писатели. Герой романа Синклера Льюиса "Эроусмит", написанного в 1924 году, решает заняться практическим применением фаготерапии. Когда на островах Карибского архипелага вспыхивает эпидемия бубонной чумы, он немедленно отправляется туда, чтобы испытать свой бактериофаг. Однако, возбудитель чумы не спешил погибать от чумного бактериофага, а вот жена Эроусмита и его ближайший сотрудник погибли во время испытаний. Эроусмит возвращается в Нью–Йорк и решает посвятить свою жизнь уже не практическому применению бактериофага, а изучению его природы.
Но крестовый поход за уничтожение бактериальных заболеваний с помощью фага продолжался. Британское правительство пригласило Д’Эрреля в Индию для борьбы с холерой. Лучших условий для проверки эффективности фаголечения нельзя было и представить! Возбудитель находится в желудочно–кишечном тракте, способ передачи и эпидемиологические характеристики холеры хорошо изучены, убитые бактерии перестают выделять токсин, и нет никакой вакцины против этого страшного заболевания. Проведенные в Индии в 20–30–х годах XX века работы показали: применение холерного фага облегчает течение заболевания, снижает его продолжительность и смертность от холеры.
Фаги пробовали использовать для предупреждения нагноения огнестрельных ран в Красной Армии во время Финской войны и в армии фельдмаршала Роммеля, воевавшей в Северной Африке во время Второй мировой войны.
Кто знает, как сложилась бы дальнейшая история
Оттесненные на далекую периферию, исследования по фаготерапии все же продолжались. Под контролем Всемирной организации здравоохранения в 70–х годах XX века в Пакистане было проведено изучение эффективности холерных фагов, аналогичное довоенным исследованиям в Индии. Было установлено, что использование очень высоких доз фага (100 – 200 фаговых частиц на один холерный вибрион) позволяет добиться таких же результатов, как и применение тетрациклина, а если фага брать меньше – скажем, одну частицу фага на один вибрион – то никакого эффекта обнаружить не удается. В 80–х годах открыли, что бактериофаги уничтожают патогенные варианты кишечной палочки в кишечнике телят, причем делают это не хуже, чем тетрациклин, ампициллин или левомицетин. С помощью бактериофагов пробовали бороться с бактериальной порчей мясных продуктов, однако результаты оказались не слишком впечатляющими. Более успешным оказался опыт применения бактериофагов для лечения бактериальных заболеваний рыб, моллюсков (мидий и устриц) и ракообразных (крабов, креветок, омаров и тому подобных обитателей) – нет, не морских глубин, а тех, что искусственно разводят в бассейнах. В ограниченном водном пространстве фаг действует очень эффективно.
В медицине фаготерапия применяется сейчас главным образом при острых кишечных инфекциях. В этих случаях бактериофаг вводят* через рот, как микстуру, предварительно нейтрализовав кислотность желудочного сока, иначе фаг теряет в желудке активность. В последние годы фаги, используемые для лечения, изготавливают со специальным покрытием, которое препятствует разрушительному действию желудочного сока. Например, для лечения дизентерии может назначаться дизентерийный бактериофаг, эффективный против различных видов шигелл. Препарат выпускается в жидком виде и в таблетках с кислотоустойчивым покрытием. Фаги используют для ликвидации хронических очагов внутрибольничной инфекций в стационарах.
И все же антибиотики представляют собой гораздо более эффективное средство лечения бактериальных инфекций. Однако, появилось огромное количество болезнетворных бактерий, устойчивых к антибиотикам. Общеизвестны побочные эффекты применения антибиотиков. С другой стороны, уже давным–давно выяснена природа бактериофагов. Поэтому в последнее время наблюдается новый всплеск интереса к фаготерапии и, вполне возможно, у этой главы когда–нибудь появится продолжение.
Тем не менее, на возможный вопрос, а есть ли от вирусов какая–нибудь польза, кроме вреда? – можно дать безусловно положительный ответ. Бактериофаги уже сослужили неоценимую службу человечеству, только польза состояла не в их медицинском применении, а совсем в другом. Изучение бактериофагов сыграло первостепенную роль в понимании молекулярных основ жизненных процессов и оказалось абсолютно решающим для рождения молекулярной биологии и генетической инженерии. В наши дни биотехнологическая индустрия, основанная на фантастических достижениях этих наук, приносит прибыли, исчисляемые десятками миллиардов долларов. А началось–то все с бесконечно далекого от насущных нужд исследования природы бактериофагов, предпринятого впервые в 30–х годах XX века австралийским ученым Ф. Бернетом и венгерским ученым М. Шлезингером и блестяще продолженного в США работами фаговой группы под руководством физика Макса Дельбрюка.
Происхождение вирусов
Жан Эффель в своей книге "Сотворение мира" утверждает, что вирусы созданы дьяволом. Нельзя не признать, что для этой точки зрения есть все основания.
Говоря всерьез, вопрос о том, как возникли вирусы, далек от разрешения и, возможно, никогда не будет решен. Очевидно одно – вирусы не могли возникнуть раньше, чем клетка, в которой они только и могут размножаться. Таким образом, вирусы нельзя считать простейшими формами жизни, от которых пошли ее более продвинутые формы.