Александр Смородинцев - Беседы о вирусах

Расшифровали механизм действия интерферона со­всем недавно. И сделали это американский вирусолог С. Барон и наши советские ученые, москвичи Ф. Ершов и В. Жданов в Институте вирусологии имени Д. Иванов­ского. Они доказали, что весь процесс защиты организ­ма от внедрившегося вируса происходит внутри еще не зараженных клеток, а в 1975 году группа ученых Йель­ского университета (США) установила, что в ядрах кле­ток человека, в хромосоме № 21, находится специальная группа генов (специфический участок ДНК, с которым соединяется молекула интерферона, как только она про­никает в клетку), отвечающая за этот процесс.

Небольшая молекула интерферона способна свобод­но проходить через клеточные оболочки и, проникая в цитоплазму, воздействовать на синтетический аппарат клетки так, что он становится непригодным для размно­жения вирусов. Этот механизм коренным образом отли­чается от действия антител, которые для выполнения своей функции должны обязательно соединиться с ви­русами, находящимися вне клетки. Только таким путем антитела препятствуют переходу вируса от зараженной клетки к здоровой.

К сожалению, процессы, происходящие на уровне таких мелких молекул, какой является интерферон, нельзя увидеть. Но тончайшие методы современной ви­русологии и генетики позволяют косвенно проследить за ходом  этих  процессов.

В. Жданов, Ф. Ершов и их сотрудники установили, что интерферон как бы пробуждает от спячки группу генов, отвечающих за синтез особых информационных РНК, с помощью которых клетка быстро строит антиви­русный белок. Дальше события разворачиваются совер­шенно необычным образом. Вновь синтезированный ан­тивирусный белок используется клеткой не для нейтра­лизации самого вируса, а для того, чтобы нарушить так хитро налаженный механизм печатания копий вирус­ных РНК и сделать невозможным воспроизводство ви­русного потомства. Все синтетические процессы, необ­ходимые для нормального функционирования самой клетки, сохраняются.

Каждая молекула антивирусного белка присоеди­няется к одной из рибосом, слегка изменяя этим ее конфигурацию. Такие рибосомы по-прежнему сохраняют способность соединяться под влиянием информационных РНК в полигамные комплексы и строить новые клеточ­ные белки. Однако если полисома сформируется под воз­действием вирусной информационной РНК, то дальней­шей передачи информации не будет и синтеза вирусных белков не произойдет.

Некоторые вирусологи считают, что молекула интер­ферона или даже отдельные ее фрагменты могут соеди­няться с рибосомами и делать их непригодными для передачи вирусной информации и синтеза компонентов вирусной частицы. Так или иначе, но после контакта с молекулой интерферона каждая клетка превращается в своеобразную ловушку, куда вирус легко попадает и где он находит свою могилу, не выполнив главной зада­чи паразита — произвести потомство.

Многие ученые говорили о преимущественной защит­ной роли интерферона при таких кратковременных и остротекущих инфекциях, как грипп. В Научно-исследо­вательском институте эпидемиологии и микробиологии имени Л. Пастера обследовали большое число сывороток крови людей, заболевших гриппом и лечившихся в боль­нице имени С. Боткина в Ленинграде. Оказалось, что чем больше интерферона образовывалось в первые дни болезни, тем легче протекал грипп и тем быстрее по­правлялся больной. У некоторых людей интерферон во­обще препятствовал развитию болезни, хотя скрытая инфекция была и это подтверждалось образованием ан­тител.

Полезное влияние интерферона зависит от степени болезнетворности, зловредности вируса для организма, а также от общего состояния здоровья человека. Защит­ный эффект интерферона снижается, если возбудитель вирусной инфекции чрезмерно, разрушителен, токсичен, а человек ослаблен переутомлением, нервными пережи­ваниями, хроническими заболеваниями сердца, печени, легких.

Когда система интерферона не срабатывала, грипп становился фатальным для больного. Именно это до­казал известный английский ученый Д. Тиррелл, обсле­дуя большое число людей, для которых грипп стал причиной смерти. Все они погибли в первые дни заболевания гриппом. Ни у одного из этих людей не удалось обнаружить интерферон ни в легких, ни в крови.

И наоборот, можно считать, что благополучный ис­ход вирусной инфекции является результатом активной оборонительной деятельности зараженных клеток, вы­рабатывающих интерферон, который нарушает синтез новых вирусных частиц и ликвидирует опасность появ­ления и распространения по организму новых генераций вируса.

Ученые не только доказали, что одним из факторов, определяющих сопротивляемость организма вирусной инфекции, служит его способность вырабатывать интер­ферон, но и что у разных людей она неодинакова. Большую роль играют врожденные особенности орга­низма. Около трети населения обладают характерными наследственными чертами, вследствие которых их орга­низм плохо производит интерферон. Зависит эта способ­ность и от возраста: интерферон слабее вырабатывается у детей до двухлетнего возраста, а также у пожилых людей старше 60—65 лет.

Формирование интерферона идет по-разному в за­висимости от внешних условий, например, погоды, тем­пературы воздуха, времени года. Зимой или осенью ор­ганизм медленнее производит интерферон и в меньших количествах, чем в теплое время. Поэтому летом люди гораздо реже страдают от гриппа и других заболеваний верхнего дыхательного тракта.

Таким образом, фронт борьбы с вирусами пролегает внутри живых клеток. Очень сложен путь его познания ч долог. Исследователи находятся сейчас лишь в самом его начале. Однако новые факты, которыми человечество овладело совсем недавно, помогли разгадать, пожалуй, самую сложную загадку — универсальный механизм, с помощью которого природа помогла всем живущим на земле существам одерживать победу над вирусами.

— Теоретически все, кажется, ясно. Но как можно приготовить много интерферона?

— Для этого в лабораториях уже отработаны необ­ходимые методы.

— Однако еще интереснее овладеть секретом запус­ка «машины», производящей интерферон в организме!

— Согласен: это путь к победе над вирусами.

С открытием интерферона появились новые перспек­тивы борьбы с вирусными инфекциями. Его стали рас­сматривать не только как ценное дополнение к старым, хорошо испытанным средствам предупреждения вирус­ных болезней (живым или убитым вакцинам), но и как самостоятельное лечебное или профилактическое сред­ство. Открылась весьма заманчивая перспектива создать препараты, с помощью которых можно повысить есте­ственную невосприимчивость организма к вирусным ин­фекциям.

Существуют два пути практического использования интерферона для профилактики или лечения вирусных заболеваний. Можно вводить людям готовый препарат высокоактивного интерферона, изготовленный в лабо­раториях или на специальной биологической фабрике. Однако интерферон, введенный извне, быстро разру­шается. Поэтому, чтобы удерживать его концентрацию па должном уровне, приходится вводить интерферон каждые три-четыре часа. В случае тяжелого заболевания такая тактика оправдана. А как воспользоваться интер­фероном в целях профилактики? Ведь он особенно эф­фективен в первые часы внедрения вируса, когда тот только-только начинает размножаться. Однако угадать этот момент весьма трудно, а чаще вообще невоз­можно.

Кроме того, можно заставить организм человека про­дуцировать интерферон, используя доброкачественные, безвредные вирусы или некоторые синтетические веще­ства. Вызванный ими к жизни интерферон будет сра­жаться сразу на многих фронтах против возбудителей любых вирусных болезней, какой бы облик они ни при­нимали.

Ученые установили, что для воздействия на вирус­ную инфекцию, например грипп, необходимо, чтобы пре­парат интерферона содержал не менее 500 тысяч меж­дународных единиц в одном миллилитре препарата. Производство таких высокоактивных продуктов нача­лось несколько лет назад в Финляндии, Японии и в на­шей стране. В качестве сырья используют белые кровя­ные тельца, лейкоциты человека, выделенные с по­мощью особых методов из крови доноров.

Именно доноры являются теми людьми, без которых невозможно пока приготовить достаточно большое коли­чество интерферона. Сдавая свою кровь безвозмездно или за определенную плату, доноры не только помогают больным, нуждающимся в переливании свежей челове­ческой крови после уличной травмы, тяжелой болезни или хирургической операции, но и способствуют приго­товлению ценного лекарственного вещества, действие ко­торого направлено на борьбу с вирусными болезнями.

Выделенные из крови доноров лейкоциты заражают безвредным для людей вирусом парагриппа мышей (ко­торый называется вирусом «Сендай» по имени японского города, где был выделен). Клетки начинают интенсивно вырабатывать интерферон, и уже через 15—18 часов в окружающей лейкоциты питательной среде накапли­ваются значительные его количества.