Введение в проблему
Введение в проблему
Несколько лет назад одна из самых популярных наших газет опубликовала на своих страницах сокращенный вариант статьи из американского журнала «Бизнес уик», предварявшийся небольшим редакционным вступлением. Суть последнего сводилась к следующему: XX век, столь щедрый на удивительные события, преподнес ошеломленному человечеству еще один «сюрприз». Дело в том, что люди, тысячелетиями искавшие спасения от всевозможных недугов в химических колбах, где синтезировались чудо-лекарства, и в окружающей их природе, глубоко заблуждались. Им бы давно обратиться к собственному организму, продуцирующему практически все лекарственные препараты, необходимые для победы над любым недугом.
Но, быть может, учитывая коммерческий характер американского издания, о котором идет речь, это довольно категоричное утверждение стоит воспринимать по меньшей мере с поправками? И советская печать напрасно повторила это преувеличение? Отнюдь! По крайней мере в первых же строках комментария к статье из «Бизнес уик», написанном академиком Р. В. Петровым и помещенном на одной полосе с предлагаемой вниманию наших читателей публикацией, утверждалась, по существу, та же мысль: «Наш организм — удивительная фармацевтическая фабрика. Первыми лекарствами, выделенными из организма и примененными в медицинской практике, были защитные белки — антитела, вырабатываемые клетками иммунной системы. Впервые антитела были обнаружены в 1890 году Эмилем Берингом, когда он ввел кроликам яд бактерий — возбудителей дифтерии. Через несколько дней в их крови появились антитела-противоядия. Полученной сывороткой ученый спас детей, задыхающихся от дифтерита. За это лекарство Берингу присуждена Нобелевская премия. Антитела стали готовить и против столбняка, - кори, стафилококков...»
Пройдет время, и еще одна тайна иммунной системы, отвечающей перед организмом за единство его внутренней среды (гомеостаза), окажется рассекреченной, поскольку обнаружится сенсационная новость: клетки иммунной системы, помимо антител, непосредственно борющихся с агрессором, осуществившим вторжение, вырабатывают еще и вещества, способные стимулировать и мобилизовывать все ресурсы иммунной системы. Вещества эти, продуцируемые организмом в ничтожных количествах, получили название лимфокинов. Клетки иммунной системы производят приблизительно пятьдесят их разновидностей. И все они — объекты яростной конкуренции фирм, специализирующихся на выпуске лекарственных препаратов.
О темпах нарастания «лимфокинного бума» на рынке сбыта фармакологической продукции свидетельствуют данные очень серьезных американских служб прогнозирования производства и сбыта медикаментозных средств. Ожидается, например, что уже к началу второго тысячелетия годовой объем сбыта лимфокинов догонит по этому показателю антибиотики. По крайней мере, такой крупный иммунолог, как Занвил Кон, изучающий лимфокины в Нью-Йорке в Рокфеллеровском университете, в этом твердо убежден. Потому что он, как и абсолютное большинство иммунологов, занимающихся той же проблемой, считает, что именно лимфокины открывают перспективы познания механизма мобилизации белых кровяных телец (лимфоцитов) на борьбу с болезнью. Особенно перспективны, как выяснили клинические испытания, два из них — гамма-интерферон и интерлейкин-2.
Лимфокины, по сути дела, не что иное, как химический сигнал, с помощью которого особые лимфоциты, называемые Т-клетками, первыми вступающие в борьбу с чужеродными генами и организмами, передают эстафету тревоги другим лимфоцитам, так называемым В-клеткам. Последние немедленно реагируют на опасность: они начинают быстро размножаться. Причем некоторые из них, в свою очередь, тоже выделяют новые лимфокины, влияющие на многие функции организма как сильнейшие допинги. Они, например, способны заживить рану, разрушить раковую клетку, восстановить орган, пострадавший от агрессора.
Но если лимфокины столь всесильны и всемогущи, как же все-таки они «проглядели» инфекцию, вторгшуюся в охраняемые ими пределы?
По двум причинам: чужак либо обманул иммунную систему, проникнув в самое ее «сердце», либо дезориентировал. Вот здесь самое время и ввести бы в организм лимфокины, выращенные, наработанные с помощью иммунной биотехнологии или генетической инженерии. Те самые лекарства, которые в хорошие для организма времена продуцирует его собственная иммунная система. Причем продуцирует не просто некие абстрактный высокоактивные вещества, способные нейтрализовывать любого врага, а вещества, предельно точно воздействующие на неприятеля конкретного. Так, против яда Х нарабатывается противоядие анти-Х, против яда Y — только противоядие анти-Y.
Первыми лекарствами организменного происхождения, как говорилось выше, стали защитные белки — антитела, создаваемые иммунной системой в ответ вторжение в организм возбудителя дифтерии. Теперь сывороткой, полученной на основе белков-антител, лечат и столбняк, и корь, и стафилококковые инфекции.
Это первая группа препаратов, продуцируемых самим организмом и широко используемых современиной медициной. Но человеческий организм оказался поистине чудесным ферментером, а продуцируемая в нем «биомасса» — клетки, белки и продукты их жизнедеятельности — незаменимой для обеспечения нормального функционирования всех органов и систем.
Вот почему это направление иммунологии стало сразу же очень бурно развиваться, а в исследования включались все новые и новые ученые из самых разных стран мира, активно приближая время создания второй группы лекарств «внутреннего происхождения».
Лекарства эти — гормоны, вещества, вырабатываемые эндокринными железами иммунной системы. Среди них, например, — инсулин. История его открытия связана с именем нашего соотечественника Л. В. Соболева, доказавшего, что уровень сахара в крови человека регулируется специальным гормоном, продуцируемым особыми клетками поджелудочной железы. Случилось это в 1900 году, а 22 года спустя английские исследователи Бантинг и Бест выделили из этих клеток инсулин.
И наконец, третья группа лекарств, продуцируемая самим организмом, — простагландины и нейропептиды. Все они наделены природой уникальными свойствами, а специализация этих веществ доведена до совершенства. Одни из них стимулируют память, другие лечат бесплодие, третьи способны многократно эффективнее, чем, скажем, морфин, обезболивать ткани и органы.
Так не пришла ли, наконец, пора человечеству вообще отказаться от ксенобиотиков (ксенос — чужой), в гигантских размерах пользуемых сегодня? И не наносят ли все эти сульфонамиды, аспирины, фенацетины, антибиотики, гликозиды и т. д. и т. п. вместе с временной помощью и непоправимый вред организму?
Наносят. Но полностью заменить их препаратами «внутреннего происхождения», к сожалению, все еще не пришла пора, поскольку последних известно науке пока что не более трех десятков.
Три десятка во всех трех группах!
«Всего три десятка внутренних лекарств, — пишет в комментарии к той же статье из «Бизнес уик» (названной, кстати, очень броско: «Медицина: новая революция?») академик Р. В. Петров, — и одна группа из них открыта у нас в стране, в Институте иммунологии Минздрава СССР. Это так называемые миелопептиды: обезболивающие вещества; стимулятор САП, ускоряющий синтез антител; полученный на его основе и подготовленный для клинических испытаний лекарственный препарат В-активин; уже проверенный в клинике и принятый Фармкомитетом СССР к производству препарат 1-активин, разработанный нами совместно с академиком АМН СССР Ю. М. Лопухиным и доктором медицины В. Я. Арионом; а также переданный в промышленность генно-инженерный интерферон, который создан под руководством академика Ю. А. Овчинникова.
Фармакологов и врачей часто упрекают в том, что они назначают очень много лекарств, чуть ли не горстями. Что будто бы они не понимают оборотной стороны медали приема больших количеств ксенобиотиков.
...А ведь каждый человек еще и индивидуален, неповторим в своей биохимии, и питается на свой манер, и живет по-своему.
Несколько лет назад была опубликована книга Уильиса «Биохимическая индивидуальность». В ней он рисует некую медицинскую утопию. Для каждого человека составлены индивидуальные биохимические карты по всем количественным и качественным параметрам: сотни белков, ферментов, жиров и Сахаров, все биохимические цепочки их превращений и прочее. Сразу видно, что хорошо, что плохо, что усилилось, что пострадало, что надо убрать, что добавить.
Разумеется, до этого медицина на нашем веку еще не дойдет.
Что же делать? Снова повернуться к иммунной системе с ее удивительной способностью вырабатывать антитела против любых антигенов — вредоносных элементов, которые могут проникать в организм извне или возникать внутри него: микробы, вирусы, аллергены, вредные органические примеси в пище, в воздухе, отжившие тканевые структуры, мутантные (измененные), в том числе раковые, клетки, белки, распадающиеся при травмах или ожогах и т. д. Против каждого антигена «выковывается» строго специфическое «оружие» — антитело, или, если угодно, лекарство».
Но тогда почему, вправе спросить читатель, наш организм не в состоянии сам справиться с той же холерой или вирусным гриппом, если он — не что иное, как уникальный фармацевтический завод, производящий самые эффективные и принципиально точные по своей направленности медицинские препараты?
А кто сказал, что не может? Да будь это так, человечество просто-напросто давно бы вымерло. Но оно живет и здравствует, а если и случаются потери (те же эпидемии вирусного гриппа, например, не проходят для нас бесследно, а иногда встреча с вирусом заканчивается для человека смертью), то они все же скорее исключения из правила, чем норма. Ибо иммунная система сама находит недруга, проникшего в организм, сама отдает приказ механизмам, продуцирующим то или иное противоядие, и сама с его помощью расправляется с незваным гостем.
Ну а если нет? Если защитные силы организма настолько подорваны проникшей в него инфекцией, что не в состоянии одолеть противника? Тогда им, как говорилось чуть выше, необходимо помочь, введя тот или иной препарат «внутреннего» происхождения, но полученного вне организма in vitro.
Если речь идет, скажем, об эпидемии вирусного гриппа, то больному непременно пропишут интерферон — мощнейшее противовирусное вещество, вырабатываемое организмом или культурой клеток вне его. Нарабатывать интерферон биотехнологическим методом в нужных количествах сегодня уже не представляется сложным. Но главная задача — получить интерферон, максимально приближенный по химическому составу к тому, что вырабатывает организм. Для этого культуральную жидкость, в которой интерферон продуцируется, пропускают через колонку с антиинтерфероновыми антителами. И получают препарат почти в пять тысяч раз чище того, что был бы получен при отсутствии в технологической цепочке завершающего «иммунологического» цикла.
Следует иметь в виду, что под словом «чище» здесь подразумевается интерферон, избавленный от балласта клеточного и культурального происхождения.
И все это стало возможным только потому, что биотехнология и иммунология, объединившись, создали основу совершенно новой науки — иммунной биотехнологии, само появление которой стало реальностью благодаря культивированию в промышленных масштабах искусственно созданных клеток (микробных и немикробных).
Но что это, собственно, значит — искусственно созданные клетки? Может быть, они синтезированы, «собраны» на совсем иных, не свойственных доселе живым субстанциям принципах?
Ничего подобного. Это — естественные организмы, существовавшие в природе испокон веков, но в которые по воле исследователя ввели не свойственный им ген (или гены), придав тем самым «классическим» организмам новые качества. Так, например, нашу давнюю знакомую, неоднократно упоминавшуюся здесь кишечную палочку научили продуцировать ни мало ни много человеческий инсулин. Сделали это (разумеется, с точки зрения иммунолога, владеющего методом генетической инженерии) довольно просто: в геном бактерии ввели человеческий ген. И чудо свершилось — искусственно созданная бактерия, помещенная в культуральную жидкость, начала вырабатывать... инсулин. Человеческий инсулин! Всегда, во все времена с момента существования Homo sapiensa производимый только специальными клетками поджелудочной железы!
Нужно ли говорить, сколько человеческих жизней спас этот «внутренний» препарат, нарабатываемый сегодня in vitro чисто биотехнологическим методом.
Но может ли случиться так, что имунная система, столь точно поражающая врагов с помощью продуцируемых ею специальных веществ, окажется не в состоянии дать должного сопротивления инфекции, поскольку сама к тому времени будет ослаблена или полностью разрушена?
Может. Ведь иммунная система, так же как и все другие жизнеобеспечивающие системы нашего организма, подвержена и болезням, и процессам старения. Но если такое случится и агрессор нападет в неблагоприятный для защитных сил организма момент — беда неминуема. Ибо пока наш иммунитет в силе, он всегда оказывается в состоянии узнать и уничтожить противника.
Иногда, правда, и во вред себе. Хирургам, например, прекрасно известно, как бывает трудно насильственно подавить иммунитет. Ну, скажем, для того, чтоб защитные силы больного, только что перенесшего операцию по поводу пересадки органа или ткани, не прореагировали б на него как на чужеродный «элемент».
Но подобные случаи все же исключение. Ибо иммунитет призван охранять жизнь вверенного ему природой организма.
Вот почему утверждения по поводу того, что все проблемы современной медицины сводятся, по существу, к сохранению и долголетию иммунной системы, можно считать аксиомой. В порядке иммунитет — и организм сам победит любую болезнь, сам решит, чем и как ему защищаться от инфекции. И, разумеется, с помощью чего. Повреждена, травмирована иммунная система — и над человеком нависает угроза иммунодефицитного состояния (ИДС).
Что представляет собой это состояние в его, так сказать, «чистом» классическом проявлении, наука долгое время не знала. И по вполне понятной причине, ведь люди, появлявшиеся на свет с «отключенной», не работающей иммунной системой, как правило, не доживали и до года.
Так было до тех пор, пока не появились антибиотики, даровавшие иммунодефицитным детям более долгую жизнь. Теперь эти ребята доживают, если им, конечно, оказана своевременная медицинская помощь, и до 14—15 лет. Но еще совсем недавно это было просто невозможно, их губила даже собственная микробная флора, обитающая в каждом организме. Но вот в 1974 году иммунологи США получили уникальную возможность наблюдать, как растет и развивается человек, абсолютно не приспособленный к жизни на Земле, — планете, в буквальном смысле слова перезаселенной разнообразными микроорганизмами.
Сегодня мир знает имя этого мальчика — Давид. Вся прочая информация о нем, по крайней мере для абсолютного большинства людей, все еще закрыта. Кто знает, может быть, и правильно, ведь образ жизни, выпавший на долю этого ребенка, отнюдь не рекламного характера.
Но почему все же обыкновенный мальчик, появившийся на свет от обыкновенных родителей, практически повторил судьбу (конечно, в несколько ином варианте) знаменитой Железной маски, так увлекательно описанной когда-то Дюма?
Да потому, что его тоже прячут. И не менее тщательно, чем нежелательного претендента на престол французских королей. Прячут от тех невидимых глазу организмов, которые сосуществуют с нами в этом мире.
Так или иначе, но в американском городе Хьюстоне в знаменитом Космическом центре вот уже 15 лет живет ребенок, известный и неизвестный миру. Почему известный? Да потому, что, как говорится, шила в мешке не утаишь и информация о судьбе Давида давно просочилась на страницы прессы. Неизвестного миру мальчика, тщательно изолированного, наблюдаемого и изучаемого, сегодня знают все. И о судьбе ребенка задумываются многие, очень далекие по роду своей деятельности от науки вообще и от микробиологии и иммунологии в частности, люди.
— Но разве это жизнь?! — наверняка посочувствуют, ему и наши читатели. Столько лет находиться под колпаком, когда каждое движение становится достоянием исследователей, когда за всю жизнь только пять минут выпало счастье дышать земным воздухом (если верить, конечно, тем же газетным публикациям), постоянно находиться в пластиковой герметичной камере, даже передвигаться с помощью специально сконструированной для него жизнеобеспечивающей системы?!
Конечно, соглашусь я с мнением читателей, это не жизнь. Или, по крайней мере, очень трудная жизнь.
А нельзя ли все-таки помочь Давиду? Ну, допустим, вывести из заточения и подстраховать от многочисленных заболеваний с помощью антибиотиков?
Попытаться, конечно, можно. Но и такой жизни, откровенно говоря, тоже не позавидуешь. Представьте себе на минутку, какое количество антибиотиков пришлось бы «влить» в мальчика, дабы предотвратить инфицирование, а главное, всевозможные осложнения, которыми оно чревато для такого рода больных. К тому же, к антибиотикам, равно как и другим медикаментозным средствам и препаратам, организм рано или поздно привыкает, и они перестают на него действовать.
Что же прикажете делать в таком случае? Как, с помощью чего оградить жизнь ребенка от опасности?
С помощью иммунизации. Стоит ли пренебрегать столь мощным микробиологическим оружием, если оно уже спасло человечеству миллионы жизней?
Конечно, нет. К тому же, иммунизация действительно в состоянии защитить мальчика от основных инфекций, грозящих его жизни.
Основных... Какой большой смысл заключен в этом слове для всех людей Земли. Для всех, но не для Давида. Потому что ему страшны не только возбудители грозных, действительно опасных заболеваний. Но и самые привычные, неболезнетворные организмы, живущие у обыкновенных, неиммунодефицитных людей, и на коже, и в слизистых, и в полости рта, и внутри организма. Так что же делать Давиду и его врачам?
Только ждать, когда в той же «внутренней аптеке» здорового организма отыщется вещество, способное пробудить от спячки любую иммунную систему. Но так можно, пожалуй, прождать всю жизнь, а она не такая уж и долгая у человека. Не лучше ль все-таки прибегнуть к самым радикальным и более действенным методам? Ну, например, к хирургическим? Или, скажем, к методу генетической инженерии? Уж очень неординарным представляется этот случай с несчастным ребенком, — наверняка нечто подобное подумает читатель, познакомившись с грустной историей Давида.
Что же, лично я в такой ситуации, вероятно, тоже пошел бы на риск. Тем более что история восстановительной хирургии уже имеет опыт исправления дефектов иммунной системы с помощью скальпеля. Связано это с именем советского хирурга Юрия Ивановича Морозова, осуществившего тринадцать лет назад в кубинском госпитале города Камагуэй, где он работал профессором-консультантом, три трансплантации (пересадки) тимуса трем чернокожим мальчишкам, страдавшим тяжелым наследственным недугом — атаксией-телеангиэктазией, называемым еще синдромом Луи Бара. Дети, страдающие этим заболеванием, очень плохо ходят, внезапно «забывают» знакомые слова и бесконечно болеют. Что совсем неудивительно, ведь тимус — главный орган иммунной системы — у них от рождения дефектный, а значит, нет и иммунитета.
Забегая вперед, скажу, что все три операции прошли удачно, а по возвращении на Родину профессор Ю. Морозов сделал еще двадцать три аналогичные операции. И все они вернули здоровье, казалось бы, самой природой обреченным на смерть людям.
Попытки хирургически поправить «неполадки» в иммунной системе осуществлялись и до Ю. Морозова (сегодня во всем мире применяют семь способов хирургического исправления иммунных дефектов, метод Ю. Морозова официально признан восьмым и самым эффективным). Но все они кончались неудачами, поскольку пересаживаемая часть тимуса не включалась сразу в общий кроветок организма, а вживлялась под кожу.
У советского хирурга была своя тактика проведения уникальной операции: он пересаживал больному не один, а сразу два органа — тимус и грудину — орган кроветворения. Такая тактика родилась из понимания самого механизма иммунной защиты, в состав которого входит и фабрика кровяных клеток — костный мозг. Именно из него одни клетки поступают в тимус и становятся Т-лимфоцитами (ответственными за клеточный иммунитет), а другие — в орган, до сих пор еще «не открытый» физиологами в человеческом организме, где клетки, продуцируемые костным мозгом, превращаются в лимфоциты, вырабатывающие защитные белки — иммуноглобулины, обеспечивающие так называемый гуморальный, жидкостный иммунитет.
Нужно ли говорить, сколь сенсационными оказались те первые три операции Ю. И. Морозова, доказавшие, что с помощью имплантатного тимуса можно реконструировать иммунитет. Пройдут годы, и мысль о реконструкции подорванных тяжелым заболеванием защитных сил организма вновь появится на повестке дня. Ее породит тщетность попыток каким-либо иным путем исправить пороки защитных сил организма, развивающихся при тяжелом, насильственном комбинированном иммунодефиците. Только на сей раз эта мысль будет облачена в иные «одежды»: речь пойдет о генотерапии. Вот почему специалистам из американского Национального института здоровья, работающим над методом, на его реализацию необходимо разрешение Консультационного комитета по рекомбинантным ДНК.
Заболевание, о котором идет речь, как я уже сказал, наследственное и обусловлено отсутствием в генетическом аппарате больного всего одного гена, кодирующего производство в организме всего одного фермента, так называемой аденозиндезаминазы. Но именно она стимулирует развитие иммунной системы. Какова же стратегия планируемой операции?
По своему характеру она очень напоминает ту, что осуществил когда-то Ю. И. Морозов. А вот методы реализации совершенно иные. Ученые предполагают заразить клетки костного мозга, взятые у больного, несколько измененным, модифицированным ретровирусом (что такое ретровирус — читатель узнает из дальнейшего рассказа), в геном которого включен ген аденозиндезаминазы. Модификация вируса произведена так, что он утратил способность к воспроизводству. А значит, не может выйти за пределы тех клеток, в которые введен. Это очень важно, поскольку полностью предотвращает заражение ретровирусом других клеток организма.
Зараженные клетки вновь будут введены в организм больного, ДНК-копия гена аденозиндезаминазы включится, впишется в геном, и он отдаст приказ организму нарабатывать нормальный фермент.
Такова идея метода. И она безусловно хороша, поскольку рассчитана на производство обусловленных природой «лекарств» внутреннего, организменного происхождения. Другое дело, как этот метод осуществится на практике. Опыты на мышах и обезьянах, например, пока не сулят исследователям удачи, поскольку активность человеческого гена наблюдалась у тех и других животных в эксперименте очень короткое время.
Дело в том, считают исследователи и их оппоненты, что при такой методике его осуществления вирусом, несущим человеческий ген, заражаются только костномозговые клетки последнего поколения, а не стволовые, дающие им начало.
Есть и другое, весьма серьезное «но», ставящее под сомнение целесообразность и безвредность планируемой работы. Предполагается, что вирус, активизирующий
все процессы, происходящие на клеточном уровне, может спровоцировать онкогены, пока что спокойно дремлющие. А погибать от рака столь же несладко, как и от комбинированного иммунодефицита.
Выходит, что во имя спасения человека от одного тяжелейшего недуга его жизнь подвергается не меньшей опасности инициирования рака.
И еще одно обстоятельство тревожит тех, кто сегодня работает над этим методом: в препарате вируса, вводимого в костно-мозговые клетки, все-таки обнаружены вирусные частицы, не утратившие способности к воcпроизводству. Правда, таких частиц очень мало — всего одна на тысячу утративших эту способность. Но, как известно, и от маленькой спички может вспыхнуть большой пожар.
Вот почему неофициальный доклад автора метода У. Андерсона и его коллег пока что не вызвал особого энтузиазма у Консультативного комитета по рекомбинантным ДНК. По крайней мере, один из его членов, сотрудник Уайтхедского института медико-биологических исследований при Массачусетском технологическом институте Р. Маллиган считает, что в обозримом будущем доказательств возможности применения на человеке данного метода не предвидится.
Но... медицине известно великое множество случаев, когда рассеивались не менее серьезные сомнения, причем в фантастически короткие сроки. Пока же авторы метода активно работают над совершенствованием своего детища. Главная их задача заключается в том, чтобы как можно быстрее снять сомнения по поводу безопасности предлагаемого к практике препарата. Это во-первых. А во-вторых, убедить экспертов в его эффективности. И если исследователи представят Консультативному комитету неопровержимые факты безопасности (и не только для больных с тяжелым иммунодефицитом, ведь ретровирус в силу тех или иных причин может вырваться из лабораторных стен) работ с рекомбинантной ДНК, вопрос его использования будет решен.
По крайней мере, сами авторы нисколько не сомневаются в том, что им удастся в конце концов если не подавить совсем, то значительно снизить способность модифицированного вируса к воспроизводству, «научив» его при этом еще и заражать стволовые клетки, наделяя их таким образом геном, отсутствующим в наследственном аппарате больных людей. Тем самым геном,
который кодирует продуцирование фермента, стимулирующего деятельность иммунной системы.
Что ж, как говорится, поживем — увидим. Недаром тот же Р. Маллиган, столь категорично возражающий против данного метода генотерапии, не исключает все же возможности его использования при лечении тяжелейших недугов иммунной системы. Ибо, считает ученый, в крайних случаях этот способ этически оправдан.
Но здесь, вероятно, самое время упомянуть нам о работах еще одного американского исследователя, никогда и никакого отношения не имевшего к только что описанному поиску. Речь идет о Таяши Мэйкинодане, японце по происхождению, создавшем незаменимый для иммунологии вообще и для иммунной биотехнологии частности метод культуры клеток in vivo, то есть в живом организме.
Чем же была вызвана необходимость выращивания клеток в живом организме? Ведь методы старой, так называемой классической биотехнологии давно подарили науке, и в том числе иммунологии, способ in vitro, то есть культивирования клеток, тканей и микроорганизмов в питательном растворе, помещенном в «стекле» — пробирке, флаконе, колбе, наконец, в ферментере, если дело доходило до индустриальных методов производства различного рода клеток.
Секрет здесь в том, что многие клетки «не хотят» расти, воспроизводиться и исполнять возложенные на них природой функции вне организма, в условиях, где они лишены привычного внутриорганизменного комфорта. К таким клеткам, предпочитающим всем искусственно созданным «благам» привычный гомеостаз, когда ткани, омываемые кровью, получают максимум набора веществ организменного происхождения, долгое время относились, например, лимфоциты.
Такое положение существовало до тех пор, пока Р, Галло, один из первооткрывателей вируса СПИДа, и его сотрудники не научились все-таки выращивать лимфоциты ш уНго. Сегодня такой метод — реальность. И именно ему во многом обязаны своей блестящей победой первооткрыватели ретровируса СПИДа, рассказ о котором еще впереди.
Но метод Р. Галло, оцениваемый специалистами как нечто фантастическое (столь нереальным представляется его создание), появился совсем недавно, а до той поры вопрос о способе наблюдения, исследования жизнедеятельности лимфоцитов стоял так же остро, как и применительно к клеткам тканей других органов иммунной системы — селезенки, тимуса, например.
Смысл метода «внутри живого организма», предложенного Т. Мэйкиноданом, заключался в том, чтобы, используя потенции выбранного в качестве «сосуда» целостного организма, обеспечить клетки, помещенные в него исследователем, всем необходимым для естественного развития. В такое живое «стекло» Т. Мэйкинодан превратил мышь. А как же собственные клетки мыши? Ведь они жили и развивались по свойственной их природе схеме и потому наверняка искажали бы картину наблюдаемых, привнесенных в мышиный организм чужих клеток?
В том-то и все дело, что ничуть не искажали, поскольку «своих» клеток у мыши к началу эксперимента уже не было. Т. Мэйкинодан, дабы не «загрязнять» эксперимента, просто убил их с помощью рентгеновских лучей.
Вот в таких невероятно комфортных условиях для изучаемых объектов ученый и его соратники десять лет кряду наблюдали жизнедеятельность иммунокомпетентных клеток, способных вырабатывать антитела. Что же удалось им установить?
Очень многое. Ну, например, оказалось, что наиболее активно вырабатывают антитела клетки селезенки. У клеток, взятых из лимфатических узлов, та способность несколько снижена. У тимуса она еще меньше, а костно-мозговые клетки вообще не продуцируют антитела.
Новый метод предоставил первооткрывателям такие уникальные возможности проведения исследований, что они в буквальном смысле слова шли нескончаемой чередой. Чего только не проверялось учеными с помощью in vivo! Например, работоспособность клеток, полученных от новорожденных, старых, больных раком животных. Вели подсчет количества иммунокомпетентных клеток в селезенке, а затем — во всем организме, И только один эксперимент остался за «бортом» проблем, занимавших авторов этого уникального метода: они ни разу не смешали изучаемые с его помощью клетки.
Это сделали Джек Миллер, тот самый знаменитый австралиец, с именем которого связано само «открытие» тимуса (разумеется, физиологи давно знали и внесли в анатомический атлас небольшую железу, находящуюся под грудиной, дав ей название тимуса, или вилочковой железы, поскольку форма ее напоминала двухзубую вилку. Но как главный орган иммунной системы тимус был открыт Джеком Миллером) у человека.
Сначала исследователи, работающие под непосредственным руководством Д. Миллера, пошли по стопам Т. Мэйкинодана, повторив уже проведенные им опыты, поместив in vivo 10 миллионов тимусных клеток, а затем подсчитали точно так же, как это делал и сам автор метода, количество клеток-продуцентов антител. То, что их оказалось очень мало, не смутило экспериментаторов, поскольку из тех же опытов Мэйкинодана они знали о чрезвычайной пассивности тимуса в производстве антител.
Так или иначе, но огромное число (10 миллионов!) тимоцитов наработало всего 45 антителопродуцентов! Затем экспериментаторы поместили в такую же культуру т У1УО все те же 10 миллионов костно-мозговых клеток и насчитали 22 антителопродуцента. И опять результат не удивил исследователей, поскольку он заранее предопределялся работами Т. Мэйкинодана.
Зато итоги третьего опыта, по условиям которого «in vivo» вводилось по 10 миллионов клеток каждого типа, буквально потрясли их; культура в «живой пробирке» содержала 1250 антителопродуцентов. 1250! Откуда? Ведь простое сложение известных в том и другом случае количеств клеток давало гораздо более скромную сумму: 45 — за счет тимоцитов и 22 — за счет костно-мозговых клеток. А 45 да 22, как известно, 67. Налицо же 1250!
Так впервые был сделан вывод о том, что сила и эффективность иммунного ответа зависят от кооперации, взаимодействия клеток иммунной системы, способной многократно повышать защитные силы организма. Но как и за счет чего происходит наращивание мощи ответной реакции иммунной системы? За счет объединенных усилий? А может, за счет стимулирования одними клетками жизнедеятельности других?
Исследования «in vivo» очень скоро дали ответ и на этот вопрос: все антителопродуценты происходят «родом» из костно-мозговых клеток, а клетки тимуса выполняют лишь роль помощников. Но без их подключения костно-мозговые клетки в работу не включаются.
Именно с той поры иммунная система представилась ученым в виде двух самостоятельных, но совместно работающих клеточных систем. Чтобы не употреблять длинные наименования вроде таких, как «тимусзависимые», эти системы стали обозначать символами Т и В.
А почему так? Ну, допустим, символ Т вполне объясним — тимусозависимые лимфоциты. А что стоит за символом В? Тот самый неведомый пока орган, что отвечает за выработку этого вида лимфоцитов из костно-мозговых клеток в организме человека. Буква В символизирует понятие — «бурсозависимые». Бурса (по-латыни) — сумка — bursa. Сумка Фабрициуса — так называется орган иммунной системы, отвечающий за выработку лимфоцитов данного вида у птиц. Свое название этот орган получил в честь его первооткрывателя.
Итак, сегодня науке достоверно известно: Т-лимфо-циты, или Т-клетки вырабатываются в тимусе. В-лим-фоциты, или В-клетки — в костном мозге. Каждый из них «проживает» на своей территории. А встречаются и взаимодействуют они, победоносно отражая нападение агрессора, в периферических лимфоидных органах. Но чтобы кооперация Т- и В-лимфоцитов оказалась плодотворной, чтобы началась выработка самого мощного лекарства внутриорганизменного происхождения — антитела, к этой удивительной кооперации должна подключиться еще и третья клетка — знаменитый мечниковский макрофаг. Вот тогда фармацевтическое производство организма заработает на полную мощь и окажется в состоянии победить любую инфекцию, в каком бы обличье она ни проникла в его пределы и сколь ни токсичны были б ее яды.
Так что же, можно считать, что пора, когда человек научился управлять собственной иммунной системой, уже наступила? — спросит читатель.
И окажется неправ. Не научился, а лишь приблизился к пониманию сокровенных тайн. Потому что все, о чем говорилось выше, даже познание того, что именно, какие именно органы продуцируют иммунокомпетентные клетки, отнюдь не адекватно пониманию всего механизма этого уникального производства, специализированного на продуцировании поистине всесильных медикаментозных средств.
Чтобы точно повторить, воспроизвести основные этапы наработки защитных средств иммунной системы «in vitro» или «in vivo», необходимо как минимум знать, во-первых, порядок включения составных частей сложной системы защитных сил организма, во-вторых, характер их соподчиненности и взаимозависимости. И, наконец, имя главного «дирижера», отвечающего за точность исполнения партитуры, написанной самой природой, уникальным «оркестром», находящимся под его началом.
Итак, в организм проникла инфекция — и тотчас включился сигнал тревоги. Три клетки, три защитника его пределов немедленно приступают к исполнению своих должностных обязанностей: В-лимфоцит уже в боевой готовности, он только ждет приказа «начали!», который отдает ему Т-лимфоцит. Но сначала тот сам должен получить от фагоцита «плененный» им антиген. Овладев этим трофеем, Т-лимфоцит тотчас бросится помогать В-лимфоциту, а он приступит к производству плазматических клеток, нарабатывающих антитела. Вот почему Т-лимфоцит называют еще Т-помощником. Но в данном случае под словом «помощник» следует понимать не оказание простого содействия в выполнении В-лимфоцитами своих функций, а процесс стимулирования, ускорения деятельности последнего.
Что же делают В-лимфоциты, эти крохотные фабрики по производству плазматических клеток, производящих антитела, получив сигнал «запуск» от Т-лимфоцитов?
В соответствии с приказом, как я уже сказал, запускают свое производство. Но работать, как известно, можно по-разному. Производительно, очень производительно и суперпроизводительно. «Скорей! Скорей!» — торопит, стимулирует его, погоняет Т-помощник. И с «конвейера» В-лимфоцита сходит все больше плазматических клеток, число антител растет.
Но вот вопрос, как и с помощью каких сил можно приостановить это универсальное производство? Ведь количество антител иногда достигает невероятно больших размеров. Так что, после того, как было понято, с помощью чего именно запускается система иммунного ответа, предстояло узнать, с помощью каких сил можно ее остановить.
Ну в самом деле, почему в тончайшей технологии производства ни с чем не сравнимых по силе воздействия на организм «внутренних» лекарств не наступает парадоксальная ситуация, аналогичная той, что случилась в знаменитой сказке братьев Гримм про волшебный горшочек. Помните, приказ-то ему отдали: горшочек, вари! А как, какими словами заставить его перестать варить эту самую кашу, уже залившую все в округе, не знали.
Так вот, иммунной системе такое заветное слово известно. И произносит она его «устами» тех же Т-лимфоцитов. Только на сей раз это не Т-помощники, а их родные братья, на плечи которых возложена иная функциональная обязанность: тормозить, угнетать иммунный ответ. Такие лимфоциты получили название супрессоров, то есть тормозящих процесс наработки антител.
Итак, общая картина, а вернее, общая схема иммунологического ответа представляется теперь ученым следующим образом: макрофаг подает антиген, В-лимфоцит, получив об этом чрезвычайном событии информацию от Т-помощника, начинает производить плазматические клетки. А они продуцируют антитела. Регулируют же всю эту титаническую «оборонную» деятельность Т-лимфоциты, способные замедлить ее или активизировать. Но все лимфоциты — и помощники и супрессоры — рождены тимусом. Вот почему он и удостоился чести называться дирижером иммунной системы.
И вполне справедливо. «Здоровая, нормально работающая иммунная система сама решает, как и чем лечить, — говорит академик Р. В. Петров в комментарии к статье из «Бизнес уик», со знакомства с которой и началось наше приобщение к иммуннобиотехнологическим проблемам. — Прицельно точно. Главная забота медицины будущего — о том, чтобы иммунная система содержалась в порядке, а если сбилась (обратите, пожалуйста, внимание на эту мысль. — Авт.), чтобы уметь ее подправить. И тогда десятки болезней уйдут из медицинского обихода.
Из зарубежной статьи так и брызжет коммерческая деловитость. Фирмы буквально рвут со стола ученых новые находки, перспективные начинания, выделенные субстанции и т. д. Конечно, излишняя коммерческая хватка в создании новых лекарств и препаратов приводит иногда к печальным последствиям. Однако при жестком государственном контроле деловитость во внедрении научных разработок — мощный фактор быстрого 1 создания лекарств нового типа».
Лекарств, острая потребность в которых усугубляется внезапным появлением на нашей планете страшной болезни, в буквальном смысле слова изничтожающей иммунную систему, не оставляя от нее и камня на камне. Имя грозного недуга — СПИД, а печальная слава о нем идет от континента к континенту, непрестанно обрастая по пути все более тревожными слухами и вполне реальными печальными событиями.
СПИД — грозный многоголовый дракон, «проклюнувшийся» из окаменевшего яйца, отложенного мастодонтом миллиарды лет назад.
Что ж, может быть, в этой аллегории, употребленной в зарубежной прессе для выражения ужаса перед грядущей пандемией, и есть зерна истины, если за мастодонта счесть его возбудитель — ретровирус, действительно поселившийся на Земле с незапамятных времен. Но вспомним и другое: все победы над всеми микроорганизмами всегда начинались с их обнаружения. Будем об этом помнить...