Несколько слов о вирусах и вирусе гриппа

Несколько слов о вирусах и вирусе гриппа

Вирусологи уже хорошо видели многие вирусы, не только видели, но и научились управлять ими, а тайн становилось все больше и больше. Едва представив себе величину этих ультрамикроскопических частиц, пришлось заняться проблемой их физиологии и биохимии, а на этой основе изучением изменчивости вирусов. Это оказалось важным и для теории, и для практики. Достаточно одного примера, чтобы представить себе это. Вирус гриппа! На протяжении ряда десятилетий одна волна эпидемий гриппа следует за другой. Возбудителя — гриппозный вирус сравнительно легко «брали в плен», получали его в чистой культуре, тщательно изучали. И вот оказалось, что вирус гриппа своеобразный хамелеон, с каждой эпидемией он менял свои важнейшие свойства. Почему же они изменялись. Какое значение имела, изменчивость вируса гриппа? Это оказалось столь важным, что в вирусологии появились новые представления об особенностях вирусов, а на практике стало труднее бороться с гриппом.

В ряде стран возникали эпидемии гриппа, переболело множество людей. В результате люди приобрели иммунитет, в их организме образовались защитные вещества — антитела против вируса гриппа. За одной волной гриппа следовала другая. Стали изучать эту эпидемию, выделять вирус, и выяснились важные обстоятельства.

Многие из тех людей, которые в предыдущую эпидемию переболели гриппом, заболели снова. А как же иммунитет? Почему он не защитил? Ответ ученые нашли в изменении свойств вируса. Вирус, получивший наименование в прошлую эпидемию типа А, так изменил свои свойства, что его пришлось для различия назвать типом A₁, а самое главное, что антитела против типа А не действовали на тип A₁ и не защищали против него. Изменчивость же вируса объяснялась, в частности, тем, что вирус тина А, попав в иммунный организм человека, изменился под воздействием его иммунных сил.

В последующие эпидемии гриппа вирусы снова изменялись, и вот стали известны типы А₂ (азиатский), разновидность его вирус А₂-Гонконг. Известен также вирус гриппа В. Все это осложнило лечение и профилактику гриппа. К примеру, вакцины или сыворотки, созданные против типа А, оказались неэффективными против типа A₁ и А_2, а тем более против типа В. Вот с какими трудностями встретились вирусологи и какие новые проблемы возникли в вирусологии и здравоохранении.

Вернемся к вирусу-хамелеону, к его изменчивости. Что же меняется в вирусах гриппа? Ученые отвечают: изменились антигенные свойства.

Антиген — это чуждое для организма вещество, особенно белковое, способное вызвать в организме человека или животных образование антител против себя, притом строго специфической направленности. В наших примерах это означает, что антитела против типа А будут действовать только на вирус гриппа типа А, а не на другие.

Итак, изменяются антигенные свойства вирусов. Для того чтобы понять сущность этих свойств, пришлось много поработать вирусологам и биохимикам. Что же они узнали? Оказалось, что вирусы состоят из белков и нуклеиновых кислот. Теперь стало понятным, с чем связаны антигенные свойства вирусов и что может подвергаться изменчивости.

Ученые узнали также, что среди вирусов можно найти еще более сложно устроенные вирусы, которые содержат также ферменты, липиды (жироподобные вещества) и углеводы. Важнейшие все же — белки и нуклеиновые кислоты. Нуклеиновая кислота является как бы центром вирусной частички и окружена белковой оболочкой. Нуклеиновые кислоты играют в жизнедеятельности вирусов важную роль. Если их разрушить, вирусы перестанут размножаться. РНК и ДНК (рибонуклеиновая и дезоксирибонуклеиновая кислоты) обусловливают передачу наследственных признаков и свойств.

Когда удалось расчленить вирусную частичку и отделить белковую часть вируса от нуклеиновых кислот, выяснилось, что носителем болезнетворности являются также нуклеиновые кислоты. Нет, это не фантастика, а совершенно реальные достижения вирусологии, биохимии и физико-химии. Для этого ученым пришлось поставить такие «простые» опыты. Выжали, например, из тонны листьев табака, пораженных мозаичной болезнью, сок, а из него получили немного кристаллов. И тогда только из полученных кристаллов смогли выделить вирусный белок и нуклеиновые кислоты. С какой благодарностью ученые снова вспоминали Д. И. Ивановского и Стэнли и замечательные исследования о живых вирусных кристаллах. Как все это помогло в раскрытии глубоких тайн вирусов, их физиологических и биохимических свойств и изменчивости!

* * *

Не успели ученые понять свойства вирусов-хамелеонов, как в вирусологии появилось новое понятие — «химеры». Выдающиеся достижения вирусологии в этой области являются заслугой группы советских ученых Института вирусологии имени Д. И. Ивановского. Но раньше, чем рассказывать об этом и раскрыть новую страницу вирусологии, заглянем в словари.

Химера… Это слово встречается и в древнегреческой мифологии, и в современной биологии, и в литературе.

В мифологии химерой называли чудовище с львиной пастью, змеиным хвостом и козьим туловищем. В биологии химерой принято называть организм, получившийся в результате естественного и искусственного сращения тканей, принадлежащих разным организмам. Что же касается литературного термина, то словом «химера» обычно называют несбыточную мечту, неосуществимую фантазию. Вдумаемся в эти образные понятия и тогда лучше; поймем, какие химеры получили вирусологи и какой смысл они вкладывали в это слово.

Начнем издалека. Вирусы размножаются только внутриклеточно. Раскрытие сущности этого процесса было грандиозным достижением в вирусологи, учитывая размеры вируса и клетки, а точнее ее ядра. Вторжение в эти объекты наблюдения могло казаться поистине химерой с точки зрения фантастичности экспериментов, о которых ученые мечтали как о чем-то несбыточном. Но мечты сбылись. Химическая структура вируса раскрыта. Наблюдения показали, что, проникая в чувствительную клетку, он «сбрасывает» с себя белковую оболочку, а нуклеиновая кислота внутри ядра начинает в нем и за его счет размножаться.

В вирусологии этот процесс принято называть воспроизводством вирусного потомства. Клетка-«хозяин» разрушается и гибнет, а много новых частичек вируса выходит наружу уже «одетыми» в белковую оболочку, как бы «одежду», которая вне клетки служит вирусу защитой. Так в дальнейшем, но уже в геометрической прогрессии идут взаимоотношения «вирус — клетка», например, при заболевании. Конечно, в этот процесс вовлекаются: лечение, условия внешней среды, индивидуальная реактивность организма и его защитные силы.

Остановимся на образовании защитных веществ, так называемых вирулицидных антител, способных губительно действовать на вирусы. Но почему же антитела действуют не на все вирусы, выделенные из организма? Доказано, что при размножении вирусов в клетке организма, помимо типичных вирусов, образуются «гибриды». Они тоже состоят из белка и нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты сохраняли инфекционные свойства, но белки оказались нечувствительными к вирулицидному действию антител. Такие гибриды назвали псевдовирусами, а так как они образовались из типичного вируса и клетки-«хозяина», их назвали химерами. Завеса тайны над тем, почему некоторая часть вирусов не поддавалась действию антител иммунных сывороток, была снята. Это большое достижение вирусологии было важным для понимания закономерностей биологического синтеза вирусов, а также для практических задач эффективного воздействия на них.

Исследования, проведенные в Институте имени Д. И. Ивановского академиком АМН СССР В. М. Ждановым, профессором Ф. И. Ершовым и кандидатом медицинских наук Л. В. Урываевым, признаны Комитетом по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР крупным научным открытием.