В ПОИСКАХ ВИРУСА РАКА
Г. АБЕЛЕВ, профессор
(О советско-американском сотрудничестве в изучении происхождения опухолей и лейкозов человека).
Важный раздел советско-американского сотрудничества в области медицины - изучение причин возникновения опухолей, и лейкозов человека. В наши дни все более широкое признание завоевывает вирусная теория происхождения рака.
Год назад в Москве советские и американские онковирусологи обменялись изучаемыми вирусами. Американские исследователи передали советским ученым большую коллекцию (около 100 препаратов) опухолеродных вирусов животных, и один препарат вируса, предположительно вызывающего злокачественную опухоль у человека. Советская сторона передала заокеанским коллегам шесть таких (то есть предположительно «человеческих») вирусов и отечественную коллекцию онковирусов животных. Кроме того, американские онковирусологи передали советским свои реагенты (антисыворотки к вирусам) для обнаружения в тканях уже известных опухолеродных вирусов животных.
В марте 1973 года в Вашингтоне состоялось второе заседание комиссии, где назначены координаторы совместных исследований по проблеме «Вирусы рака, и лейкоза» с американской стороны - профессор Дж. Молони, с советской стороны - профессор В. М. Жданов. В середине 1973 года во время пребывания в Москве помощника директора Национального института рака (США, Бетезда) доктора Антони Бруно подведены первые итоги и намечены дальнейшие перспективы сотрудничества советских, и американских ученых в области изучения вирусов опухолей и лейкозов.
Об этих итогах, и перспективах наш корреспондент Г. ГОХЛЕРНЕР попросила рассказать профессора Г. АБЕЛЕВА, возглавляющего старейший в Советском Союзе научный коллектив онковирусологов (Отдел вирусологии и иммунологии опухолей Института эпидемиологии, и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи АМН СССР; отдел создан в 1944 году одним из пионеров вирусологического направления в отечественной и мировой онкологии, Л. А. Зильбером).
Вопрос. Какие черты характерны для современного этапа развития онковирусологии!
Ответ. В значительной степени прояснилась общая картина взаимодействия онкогенного вируса, и клетки при ее злокачественном превращении. Экспериментально подтвержден предсказанный Л. А. Зильбером еще в 1961 году факт интеграции наследственных аппаратов клетки и вируса. Установлено также, что нуклеиновая кислота ДНК-овых вирусов в опухолевой клетке активно функционирует. Далее, ученые напали на след ряда новых вирусов, которые, возможно, ответственны за возникновение опухолей, и лейкозов у человека (до сих пор был известен лишь один такой вирус-«кандидат» он был выделен из так называемой лимфомы Бэркитта; все остальные онкогенные вирусы - это возбудители опухолей животных). Наконец, центральным объектом современных исследовании стали РНК-содержащие онкогенные вирусы. Как известно, все вообще вирусы в зависимости от типа их нуклеиновых кислот делятся на две группы на вирусы, содержащие ДНК, и на вирусы, содержащие РНК. Представители обеих этих групп имеются, и среди онкогенных вирусов. Но сегодня на авансцену вышли именно РНК, содержащие онковирусы, или онкорнавирусы.
Онкорнавирусы интересны прежде всего тем, что именно они чаще всего обнаруживаются в опухолях, возникающих у животных в естественных условиях. К тому же это наиболее многочисленная группа онкогенных вирусов. И, наконец, почти все те вирусы, которые рассматриваются сейчас, как возможные претенденты на роль возбудителей опухолей и лейкозов у человека, - это тоже онкорнавирусы. Создается, таким образом, впечатление, что онкорнавирусы, и есть главные виновники естественно возникающих опухолей животных и, возможно, человека.
К этому можно добавить, что большинство ДНК-содержащих опухолевых вирусов может в определенных условиях вызывать и инфекционные процессы, а способность превращать нормальную клетку в опухолевую - это, как бы их вторая «профессия?). Для онкорнавирусов же способность вызывать опухоли - основная, и единственная «профессия». Или, точнее, единственная «патологическая» профессия, поскольку не исключено, что эти вирусы играют в организме своих хозяев и, какую-то, пока не выясненную физиологическую роль. Такое предположение напрашивается в связи с широкой распространенностью этой группы вирусов не только в опухолевых, но, и в нормальных клетках.
Вопрос. Научное сотрудничество должно быть особенно плодотворным, если каждая из сторон вносит в общую копилку знаний, что-то свое, непохожее. Присутствует ли такой элемент «непохожести» в исследованиях онковирусологов СССР, и США!
Ответ. Полагаю, что да. В исследованиях онковирусологов США преобладают молекулярные, и общебиологические аспекты, тогда, как в советской онковирусологии последних лет на первый план выдвинулся, так сказать, «гуманитарный» аспект.
Одним из крупнейших открытий в онковирусологии последних лет было открытие американского ученого Ховарда Темина. Об этом открытии много писали, в том числе, и в «Науке, и жизни», поэтому лишь кратко напомню его основную суть. Темин показал, что онкорнавирусы в отличие от инфекционных РНК-содержащих вирусов (к которым относятся, например, возбудители полиомиелита или гриппа) размножаются не по обычной схеме РНК-> РНК, а по усложненной РНК->ДНК->РНК, то есть существуют фактически в двух формах - в форме полного вируса (РНК + белок), и в форме ДНК-ового предшественника, или «протовируса». В этой последней форме онкорнавирус может встраиваться в хромосому животной клетки, тем самым превращая ее в опухолевую.
Не менее важным событием в онковирусологии последних лет было открытие американских исследователей Р. Хюбнера, Дж. Тодаро, и других. Ими обнаружено, что онкорнавирусы в своей ДНК-овой форме всегда присутствуют в клеточных хромосомах. В нормальной клетке эта часть хромосомы обычно не работает, и, следовательно, вирус не образуется. Но при различных неблагоприятных для клетки воздействиях (например, под влиянием химических канцерогенов или веществ, нарушающих синтез ДНК) происходит активация «протовируса», и в клетке появляется полный онкорнавирус.
Выделенные из нормальных клеток животных онкорнавирусы по всем признакам совершенно неотличимы от обычных онкогенных вирусов, но они почти не обладают канцерогенной активностью. Тем не менее эти «безвредные» вирусы имеют, какое-то отношение к возникновению опухолей, и лейкозов. Так, они обнаруживаются гораздо чаще у тех животных, которые особенно подвержены новообразованиям.
Таковы наиболее значительные результаты изучения онкорнавирусов американскими учеными.
Работы советских онковирусологов отличает в последние годы их устремленность на поиски специфических «человеческих» онкорнавирусов. Эти поиски уже увенчались рядом интересных находок (о некоторых из них журнал «Наука, и жизнь» подробно информировал своих читателей). Это онкорнавирус, выделенный из клеток обезьян, зараженных кровью больных лейкозом людей (Б. А. Лапин, и сотр. Сухуми, Институт экспериментальной патологии, и терапии)2. Затем вирус, выращенный в культуре нормальных человеческих клеток, которую заражали кровью лейкозного больного (О. Г. Анджапаридзе, и сотр., Москва, Институт вирусных препаратов) 3. Этот вирус интересен для исследователей тем, что он вызывает превращение нормальных клеток человека в опухолеподобные в культуре тканей. Это, наконец, ряд вирусов, выделенных из культур нормальных или опухолевых клеток человека в нашем институте (К. В. Ильин, А. Ф. Быковский, И. С. Ирлин, и др.), на кафедре вирусологии ЦИУ врачей (В. Д. Соловьев, Т. А. Бектемиров, и др.), в Институте вирусологии (В. М. Жданов, и сотр.), и в Институте экспериментальной, и клинической онкологии (Н. П. Мазуренко, и сотр.). Некоторые из онкорнавирусов, полученных у нас в стране, отличаются от лейкозных онкорнавирусов животных по структуре своего «ядра», и близки в этом отношении вирусу рака молочных желез мышей. Изучение иммунологических, и физико-химических характеристик вирусов этой группы показало, что они неидентичны мышиному, кошачьему или птичьему онкорнавирусам. С другой стороны, сотрудниками нашего отдела И. С. Ирлиным и К. В. Ильиным установлено родство этих вирусов с онкор-навирусами обезьян. Напрашивается вывод, что вирусы, о которых идет речь, возможно, и есть искомые «человеческие» онкорнавирусы или, может быть, это онкорнавирусы, общие для всего отряда приматов.
Вопрос. Каковы предварительные итоги, и дальнейшие планы советско-американского сотрудничества в изучении этиологии опухолей, и лейкозов!
Ответ. В течение первых нескольких месяцев после обмена вирусами происходила в основном перекрестная проверка результатов. Главные результаты уже подтвердились. В частности, американские специалисты дали заключение, что переданные им советской стороной вирусы - это, во-первых, действительно онкорнавирусы, во-вторых, они родственны одному из обезьяньих вирусов и, в-третьих, могут рассматриваться, как возможные кандидаты в онкорнавирусы человека. Это заключение, однако, ни в коей мере не окончательно. (Вирусы, о которых идет речь, могут оказаться, например, бычьими, поскольку в среды для культивирования человеческих клеток всегда вводится бычья сыворотка, которая может служить источником заражения.)
Уточнение истинных биологических хозяев онкорнавирусов, выделенных из клеток человека, - одна из насущных задач, стоящих перед учеными обеих сотрудничающих стран. Другая задача - выяснение степени болезнетворное™ этих вирусов для человека. Ведь если микроб или вирус выделяется из организма (из клеток) больного, это вовсе еще не означает, что именно он, и есть возбудитель данного заболевания. Ответственность того или иного возбудителя за то или иное заболевание может считаться доказанной лишь в том случае, если этот возбудитель, выращенный изолированно от других микробов или вирусов, и введенный в здоровый организм, вызывает ожидаемое заболевание. Вот если онкорнавирусами, выделенными из клеток человека, удастся вызвать опухоли у животных, то это в значительной мере подтвердит подозрения об их потенциальной опасности, и для людей.
И, конечно, в центре внимания, как советских, так, и американских онковирусологов остается основной, и пока еще не решенный вопрос современной теоретической онкологии - вопрос о механизме взаимодействия вируса, и клетки в случае ее злокачественного превращения. Согласно одному из главных положений вирусогенетической теории Зильбера, в основе этого превращения лежит внедрение нуклеиновой кислоты вируса в геном клетки. Это положение, сохраняющее свое принципиальное значение, и поныне, требует, однако, дальнейшей разработки. Открытие многочисленных вирусов, «вмонтированных» в хромосомы нормальных клеток, с полной убедительностью говорит о том, что далеко не всякое объединение вируса, и клетки ведет к опухоли. В тех случаях, когда она возникает, мы, по-видимому, встречаемся с, каким-то особым типом объединения, обусловленным особыми свойствами либо вируса, либо клетки, либо их обоих. Для объяснения характера взаимодействия вируса, и клетки при опухолевом ее превращении сейчас предложен ряд новых гипотез, но все это пока лишь рабочие гипотезы, необходимые для планирования соответствующих экспериментов, которые их подтвердят или не подтвердят.
Нет, однако, никаких сомнений в том, что широкий международный обмен научной информацией, опытом, реагентами, и препаратами вирусов приблизит решение такой актуальнейшей медицинской, и общебиологической проблемы, как происхождение опухолей, и лейкозов.
Читайте в любое время