Биотехнология: что это такое? - Вакула Владимир Леонтьевич

Два черных человека и один человек в очках

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...

СПИД: проблемы и надежды

Огрызок с ярлыком

Итак, сто с лишним лет тому назад великий французский ученый Луи Пастер открыл пораженному человечеству неведомый и загадочный мир микроорганизмов. Разумеется, существование чего-то могущественного предполагали и прежде, ибо не волшебная же сила, в самом деле, столетиями поднимала хлебную опару, сбраживала вино, заставляла зреть сыры и закисать простоквашу. Но, как известно, одно дело догадываться и совсем другое — суметь объяснить существо процесса, тысячекратно наблюдаемого другими.

Проникнуть в суть явления дано истинному ученому, а проанализировать с помощью им же рассекреченных механизмов десятки и сотни других — только великому. Так что соверши в своей жизни Л. Пастер лишь один этот научный подвиг, то и тогда бы его имя навсегда осталось в памяти благодарного человечества. Но Л. Пастер пошел дальше... Опровергнув теорию самозарождения микроорганизмов, с помощью которой в те времена пытались объяснить необъяснимое, он выявил причину многих инфекционных заболеваний, придя к их первоисточнику — вполне конкретному микроорганизму.

Идея профилактической вакцинации против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства — вот следующая веха на пути вездесущей пастеровской мысли. От нее берут свои истоки современная микробиология (ученый создал и возглавил первый в мире научно-исследовательский институт микробиологии, известный всему миру как Пастеровский) и иммунология.

В общем, практически все приоритетные направления научно-технического прогресса, основанные на достижениях биологических наук, в вечном долгу перед памятью ученого. Что же касается медицины и особенно хирургии, то последняя, например, просто не могла бы существовать в своем нынешнем облике, не усвой в свое время пастеровских методов асептики и антисептики. И не открой Илья Ильич Мечников, наш выдающийся соотечественник, явления фагоцитоза — вероятно, так продолжит мою мысль читатель.

И окажется совершенно прав, ибо активный захват и поглощение живых клеток и неживых частиц одноклеточными организмами или особыми клетками — фагоцитами, установленный и описанный великим русским ученым, по-иному позволил оценить возможности защитных сил человеческого организма, его иммунной системы. Мы еще не раз и не два, рассказывая о методах генетической инженерии, все шире используемой в наши дни для решения самых различных практических нужд человечества, вернемся к идеям Пастера и Мечникова. Потому что сколь ни отличны на первый взгляд «старая» и «новая» биотехнологии, они всего лишь два облика одной и той же науки, два способа ее проявления. Сосуществуя отнюдь не параллельно, а в постоянном взаимопроникновении и обогащении, они плодотворно стимулируют развитие друг друга. Вот почему достижения одной из них, как правило, приводят к значительным успехам другой или, по крайней мере, помогают увидеть с иных позиций давно известные и, казалось бы, незыблемые положения каждой.

Взять хотя бы те же самые фагоциты, открытые И. Мечниковым. Еще совсем недавно считалось, что функциональная задача этих подвижных, свободно плавающих в организме клеток сводится к вышеназванному — захватыванию и уничтожению инородных тел и частиц. Недаром ученый дал им имя фагоцитов, то есть клеток-пожирателей, убедительно доказав при этом на целой серии опытов, что количество и активность фагоцитов определяют успех защитных сил организма в целом. Успех его иммунитета.

Более того, он многократно наблюдал в микроскоп, как именно это происходит: клетки со всех сторон устремляются к вторгшемуся в охраняемый ими «предел» пришельцу и окружают его. Затем из каждого фагоцита вытягивается, «выползает», как улитка из раковины, своеобразная ножка — псевдоподия (ложная ножка), крепко обхватывая чужака. Мгновенье — и того больше нет, а значит, не существует и опасности для организма.

Так вот, пройдут годы, иммунология обогатится такими знаниями, пополнится таким множеством открытий, что изменится само представление об иммунной системе человеческого организма, и о фагоцитах Мечникова станет известно нечто совершенно удивительное. А вся теория Ильи Ильича заиграет, как выразится академик Р. В. Петров, новым светом.

Несколько забегая вперед, скажу, что более полное понимание роли фагоцитов в иммунной защите организма войдет в науку после того, как сама иммунная система представится исследователям в виде двух взаимодействующих клеточных систем — Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, плодотворная кооперация которых возможна лишь в случае подключения к их деятельности фагоцитов. Или, как принято говорить, макрофагов, ибо без стимуляции двух вышеназванных систем «пожирателями инородных тел» выработка организмом антител невозможна. Так старое обернется на поверку новым, если не сказать — новейшим.

И не только в этом. Аналогичной схемой уничтожения, по которой фагоцит расправляется в организме с чужаками, как теперь очевидно, пользуются и другие «солдаты» иммунной системы — так называемые киллерные клетки, или клетки-убийцы. Столь устрашающее название они получили от английского слова killer — убийца.

Каковы же их функции в организме? Они аналогичны тем, что выполняют фагоциты, только в отличие от последних расправляются киллеры не с чужаками, не с агрессором, вторгшимся на защищаемую ими территорию извне, а с собственными клетками организма, подвергшимися каким-либо паталогическим изменениям. Выявить и уничтожить — вот какую вполне конкретную задачу ставит перед киллерами иммунная система. Если они активны, жизнеспособны, находятся в организме в достаточном количестве — ему не страшны даже самые тяжелые недуги. Но если киллерных клеток мало или они угнетены — тотчас «расцветают» болезни и инфекции, дремлющие в уже пораженных клетках.

Как отличают киллеры больную клетку от здоровой, науке пока неизвестно. Тем не менее они безошибочно находят среди великого множества здоровых клеток опухолевые, пораженные вирусом или какими-либо иными чужеродными агентами, а найдя — уничтожают.

«Снаряды», которыми обстреливают киллеры клетку-мишень, предварительно к ней прикрепившись, представляют собой молекулы специального белка. Пробитая белковыми «пулями» внешняя оболочка пораженной клетки становится пористой, и постепенно через образовавшиеся в ней отверстия вытекает все внутриклеточное содержание. Клетка-мишень погибает.

Киллеры, равно как и фагоциты, относятся к клеточной части иммунной системы, другая ее составляющая — гуморальная. И здесь вновь придется вспомнить И. Мечникова, а вернее его постоянного оппонента Пауля Эрлиха.