Изменчивость вирусов

А. Т. Кравченко, доктор медицинских наук, профессор.

Среди живых существ, населяющих землю, есть целый мир организмов, не видимых невооруженным глазом.

Среди живых существ, населяющих землю, есть целый мир организмов, не видимых невооруженным глазом. Лишь только после изобретения микроскопа человек смог изучить неизвестные ему до этого разнообразные микроорганизмы, в том числе и бактерии. Дальнейшие исследования этих организмов показали, что некоторые из них являются друзьями человека, помогая ему печь хлеб, сбраживать молоко, получать пиво, разнообразные вина, спирт, удобрить азотом почву и т. д. Но большая часть бактерий приносит вред, вызывая у людей, животных и растений разнообразные болезни. Изучение этих болезней постепенно привело ученых к мысли, что некоторые из них вызываются не бактериями, а какими-то еще не известными существами настолько малых размеров, что их не удавалось увидеть даже в самый усовершенствованный микроскоп. И только в конце прошлого столетия русскому ученому Д. И. Ивановскому удалось открыть эти существа.

Д. И. Ивановский.
Заражение вирусом куриного эмбриона.

Д. И. Ивановский, изучая мозаичную болезнь табака, установил, что сок, взятый от больного растения и пропущенный через специальные фильтры, задерживающие все видимые в микроскоп бактерии, продолжал вызывать у растения то же заболевание. Это означало, что возбудители мозаичной болезни табака оказались значительно мельче микробов и прошли сквозь фильтр. Благодаря их способности проходить через фильтры, не пропускающие бактерии, они были названы фильтрующимися вирусами.

Русской науке принадлежит не только честь открытия вирусов, но и честь детального их изучения. Особенно большие успехи в исследовании вирусов сделаны советскими учеными. В настоящее время нам известно около 500 вирусов, поражающих людей, животных и растения. Ученые не сомневаются, что, кроме вирусов-паразитов, в природе имеются и безвредные вирусы, но найти их пока трудно, так как основным признаком вируса является его способность вызывать заболевания.

Вирусы — это мельчайшие живые существа, относящиеся к особому классу. Подобно другим микроорганизмам, они растут и размножаются. Кроме того, вирусы наследуют признаки своих «родителей» и изменяются, как и все другие организмы, под влиянием среды. Размножаются они только внутри клеток организма.

При изучении вирусов было установлено, что их размеры очень разнообразны. Так, одним из самых маленьких является вирус ящура — заразного заболевания животных и человека, имеющий размер менее 10 миллимикрон. Это значит, что его тело в миллион раз меньше сантиметра. Вирус гриппа относится к средним по величине: его размер приблизительно равен 100 миллимикронам. Самые крупные вирусы имеют размер до 500 миллимикрон.

Крупные вирусы особенно в тех случаях, когда они скопляются в кучей, так называемые «включения», можно увидеть и в обычный микроскоп. Мелкие вирусы видны только в электронный микроскоп. Можно ли такие маленькие вирусы, как возбудитель ящура, назвать живым организмом? Да, можно. Об этом свидетельствует тот факт, что практика борьбы с вирусными заболеваниями всегда бывает успешной, если мы боремся с вирусами, как с живыми организмами.

Вирусы вызывают многие заразные заболевания человека, животных и растений. Существуют вирусы, опасные только для человека (вирус кори), другие вызывают заболевание только у животных (вирус инфекционной анемии лошадей) , третьи болезнетворны только для растений (вирус мозаичной болезни табака) и, наконец, некоторые вирусы одинаково опасны как для животных, так и для человека (вирус бешенства). Одной из особенностей большинства этих заболеваний является то, что они очень плохо поддаются лечению. До сих пор почти неизвестно ни одного лекарственного препарата, который мог бы вылечить такие вирусные заболевания, как корь, бешенство, некоторые заболевания головного мозга человека и животных и т. д. Поиски таких лекарственных веществ усиленно ведутся нашими учеными. Однако это не значит, что наука бессильна перед вирусными заболеваниями. Ученые разработали вполне эффективные средства их предупреждения — введение людям и животным живых, но ослабленных или убитых вирусов. которые уже не могут причинить вред организму.

Метод борьбы с вирусным заболеванием — оспой первым открыл английский врач Дженнер. Он заметил, что человек, доивший коров, больных оспой, и поэтому имевший на пальцах язвочки, похожие на оспенные, оставался невосприимчивым к оспе людей. Это наблюдение позволило Дженнеру разработать действенный метод борьбы с оспой. Жидкость оспенных пузырьков коровы, содержащую живой вирус, стали втирать людям в царапины на коже. На месте царапин возникали гнойнички, которые через несколько дней подсыхали, оставляя небольшой рубец. После такой прививки оспа для человека уже не опасна. Прививки против оспы спасли жизнь миллионам людей во всем мире. В Советском Союзе, где эти прививки проводятся в обязательном порядке, оспа ликвидирована совсем.

Открытие Дженнера применялось только в борьбе против оспы. Это и понятно, так как вирусы, в том числе и оспы, были обнаружены более чем через 100 лет после того, как была применена первая противооспенная прививка.

Французский ученый Пастер, также не зная, что бешенство вызывается вирусом, спустя 100 лет после работ Дженнера воспользовался его методом в борьбе с другим вирусным заболеванием — бешенством. Пастер вводил вирус бешенства, полученный от больной собаки, в мозг кролику. Первые кролики заболевали после этого через месяц. Кусочки их мозга, введенные в мозг другим кроликам, вызывали более раннее заболевание. Пересаживая вирус от одних кроликов другим, Пастер добился того, что они начали заболевать через 6 дней после заражения. Подсушенные кусочки мозга такого кролика введенные под кожу собаке, не только не заражали ее бешенством, но и предохраняли от заболевания при укусе больной собакой. Используя эту методику, Пастер приготовил из мозга зараженного кролика препарат, который предупреждает от заболевания бешенством и человека.

Но Пастер, так же как и Дженнер, не мог раскрыть законов, пользуясь которыми, исследователи могли бы превращать вирусов — врагов человека — в его друзей. После их открытий ученые считали, что опасные для человека вирусы оспы и бешенства стали друзьями людей случайно. Такая вредная, идеалистическая «теория» обрекала человечество на пассивное ожидание «счастливого случая», который заставит другие болезнетворные вирусы сделаться полезными для людей. Однако эти ожидания оказались бесплодными. И только замечательный русский ученый И. В. Мичурин сумел научно объяснить своими работами открытия Дженнера и Пастера.

И. В. Мичурин доказал, что организм и условия, в которых он развивается, составляют единое целое. Достаточно изменить условия развития организма, как изменится и сам организм. Этому закону природы, открытому И. В. Мичуриным, подчиняется все живое на земле, в том числе и вирусы. Свойства вирусов, размножающихся в клетках организма, зависят от обмена веществ в этих клетках. Когда, например, вирус оспы передается от человека к человеку, то он попадает из клеток одного человека в клетки другого. Следовательно, внешняя среда его развития не меняется — не меняется и сам вирус Поэтому вирус оспы вызывает одинаково тяжелое заболевание людей. Во многих капиталистических странах, где нет обязательной прививки против оспы до сих пор встречается эта болезнь. Не избавлена от нее и Англия — родина Дженнера.

Как только вирус оспы попадает в организм коровы, клетки которой обличаются по своей природе от клеток человека, он меняет свою природу. Вирус оспы, поражая организм коровы, теряет способность вызывать у человека тяжелое заболевание и предохраняет его от вируса настоящей оспы. Следовательно, благодаря тому, что вирус оспы прошел через организм коровы, появилось как бы два вируса один — враг человека, второй — его друг На этом же законе основано действие открытой Пастером прививки против бешенства.

Следовательно, исходя из учения Мичурина, для того чтобы изменить наследственность вирусов, достаточно заставить их размножаться в несвойственной им среде. Многочисленные исследования советских ученых покатили, что вирусы вызывающие заболевания людей, введенные в организм невосприимчивого к ним животного, часто не погибают в нем, а размножаются, не вызывая заболевания. Последовательные перевивки вирусов через организмы таких невосприимчивых животных настолько изменяют их наследственность, что они теряют способность вызывать заболевание и у человека. Так, например, вирус кори, безвредный для кролика, размножаясь в его организме, изменяет свою природу и становится безвредным для человека. Также меняет свои свойства и вирус москитной лихорадки, привитый цыпленку.

Однако часто трудно определить, какое же из невосприимчивых животных лучше всего взять для изменения наследственности различных вирусов. Это необходимо знать для того, чтобы получить вирус, не похожий на исходный и в то же время способный защищать людей и животных от болезни, вызываемой им.

Например, вирус гриппа, развивающийся в организме мыши, меняет свои свойства так глубоко, что он уже не способен размножаться в организме человека и становится малопригодным для использования его в качестве живой вакцины против гриппа у людей. Поэтому большой теоретический и практический интерес представляют методы выращивания вирусов в тканях злокачественных опухолей и в развивающемся курином эмбрионе.

Многочисленными исследованиями советских ученых за последние голы установлено, что многие вирусы размножаются в клетках злокачественных опухолей. Если белой мыши с развившейся у нее под кожей раковой опухолью ввести вирус клещевого энцефалита, то он начнет очень быстро размножаться в этой опухоли.

У человека вирус клещевого энцефалита поражает ткань головного мозга и вызывает длительное и тяжелое заболевание, оканчивающееся нередко смертью или тяжелой инвалидностью больного. У мышей этот вирус также поражает ткань головного мозга и всегда привозит заболевшее животное к гибели. Если же вирус клещевого энцефалита ввести в раковую опухоль мыши, то сначала он будет проникать из опухоли в мозг и убивать животное. При дальнейших перевивках вирус теряет способность проникать из ткани опухоли в мозг, и мыши остаются живыми. Если сделать 10—20 перевивок вируса из опухоли в опухоль, то вирус резко изменяет свои свойства. Он уже не может убивать животных, если ввести его не только в ткань опухоли, но и прямо в мозг.

Так, в результате развития вируса клещевого энцефалита в условиях, необычных для него, он изменяет свою природу. Размножаясь в организме мыши, он не только не убивает ее, но и больше того, предохраняет от заражения неизмененным вирусом клещевого энцефалита. Задача ученых теперь состоит в том, чтобы изучить возможность применения этого вируса для зашиты от клещевого энцефалита человека. Эта задача более сложная и требует величайшей осторожности. Прежде чем использовать такой вирус для предохранения от заболеваний людей, необходимо ввести его обезьянам и изучить повеление измененного вируса в организме этих наиболее близких к человеку животных.

Прежде чем приступить к подобным исследованиям, нужно было найти способы закрепить свойства новых, измененных вирусов, сделать их постоянными. Мы знаем, что вирусы сохраняют свои свойства неизменными неопределенно долгое время, если они развиваются в среде, которая полностью удовлетворяет требованиям их наследственности. Но это относилось к вирусам, вызывающим болезнь. Как же будут вести себя измененные вирусы? Какая среда нужна для того, чтобы сохранить у них нужные для нас свойства? Оказалось, что если вводить измененный вирус в куриное яйцо, в котором развивается цыпленок, то вирус, размножаясь в нем, не теряет своих ценных свойств. Развивающийся в яйце цыпленок широко применяется во всех лабораториях мира как наиболее простая и удобная среда для выращивания многих вирусов. Советские ученые впервые в мире открыли новые ценные свойства этой среды — ее способность закреплять вновь приобретенные свойства вирусов и сохранять их неопределенно длительное время.

Попытка получить вирусы с измененной наследственностью предпринималась не только с одним вирусом клещевого энцефалита. Коллектив научных работников нашей лаборатории (А. И. Яковлев, С. Г. Звягин и В. А. Ананьев) провел подобные же исследования с вирусом японского энцефалита и другими вирусами В этих опытах, повторенных много раз, получены те же положительные результаты. Вирус японского энцефалита вводился, кроме того, в организм щенят, котят, цыплят и голубей. В этих опытах получены различные результаты; как ни одинаковы организмы, в которых культивировался вирус, но во всех случаях вирус японского энцефалита менял свои свойства.

Советские ученые, пользуясь принципами самой передовой в мире мичуринской биологии, доказали, что вирусы, как и все другие организмы, изменяют свою природу при изменении условий их культивирования. Благодаря этому мы можем переделывать вирусы, вызывающие болезнь, в вирусы, защищающие от болезней.

 

Читайте в любое время

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки