Неудачи иммунологии - простуда - Тело и антитело

Глава 10
Неудачи иммунологии
Простуда
«Ну и ученые! Даже простуду вылечить не могут». Эти ставшие ныне классическими слова произносятся с самыми разными оттенками — от издевательского до беззаботно-иронического. В более осуждающих тонах об этом же говорят представители молодого поколения, которые попутно выносят приговор ученым с их технологией — виновникам появления атомной бомбы и загрязнения окружающей среды. Нельзя, однако, взваливать всю вину за неудачу на плечи одних иммунологов; ведь химики и биологи, работающие в фармацевтической промышленности, тоже ничего не сумели противопоставить обычной простуде. Но, справедливости ради, признаемся, что иммунология занималась проблемой простуды и не решила ее. Причина этой неудачи просто поразительна: возбудитель обыкновенной простуды «слишком обычен», с ним невозможно сколько-нибудь эффективно бороться иммунологическими методами.
Весьма симптоматично и по-своему справедливо, что именно в Англии, славящейся дождями, туманами и неустойчивой погодой, было предпринято главное наступление на простуду, и там же было объяснено, почему эта проблема столь трудноразрешима. А началось все вскоре после второй мировой войны.
Гарвардская больница, штаб-квартира Центра по изучению простуды при Совете медицинских исследований, находится неподалеку от Солсбери, одного из живописнейших мест страны. Построенная в годы войны на средства Гарвардского университета, она служила одновременно лабораторией и госпиталем. В Центр по изучению простуды ее превратил Кристофер Эндрюс, который еще в 30-х годах занимался активными исследованиями гриппа в Гэмпстэдской лаборатории.
До того времени никому не удалось выделить возбудителя простуды. Положение усугублялось тем, что не существовало животного-модели, иначе говоря, такого лабораторного животного, которое болело бы простудой или могло быть ею заражено. Очень редко вспоминают о том, что решающим шагом к победе над той или иной инфекционной болезнью в большинстве случаев было открытие способа заразить ею какое-либо животное. А между тем таков обычный метод, доказывающий, что болезнь вызывается микроорганизмом. Механизм его нападения также обычно выясняли на экспериментально зараженном животном, и очень часто именно из тканей животного выделяли сам микроорганизм. Для заражения, естественно, требуются животные, которые можно содержать и обрабатывать в больших количествах. Никакой пользы не принесло бы, например, открытие, что простудой можно заразить слона или тигра. И наоборот, успеху изучения проказы в последние годы во многом способствовала возможность культивировать ее возбудителей на лапках лабораторных мышей.
Еще в 1914 году Крузе из Лейпцигского института гигиены получил данные — правда, весьма сомнительные — о том, что некоторые виды простуды, возможно, вызываются вирусами. В 1923 году американские ученые Олицки и Маккартни (Нью-Йорк) впервые сумели передать простуду шимпанзе, хотя это не было научно доказано до 1931 года. Именно тогда Дочез, еще один нью-йоркский исследователь, на специально подобранной и тщательно изолированной группе из восьми шимпанзе доказал, что животным можно передать простуду с фильтратом вещества от больных людей. Более того, как оказалось, контактируя между собой, шимпанзе могут заражать друг друга. Попытки вырастить, или «культивировать» возбудителя, порой успешные в нью-йоркской лаборатории, не были повторены в других центрах. К тому же шимпанзе — слишком крупное животное, его содержание в лаборатории обходится очень дорого.
К середине 30-х годов исследования на шимпанзе практически перестали проводить и, в первую очередь, после того, как сотрудники Гэмпстэдской лаборатории продемонстрировали грипп у хомяков. (Кстати, по словам Кристофера Эндрюса, именно он был тем больным, чьи вирусы использовались для заражения гэмпстэдских хомяков.) Напомним, что еще в 30-е годы невозможно было увидеть или распознать новый вирус, ибо не существовало электронного микроскопа. Если введение ткани зараженного человека вызывало у подопытного животного такое же заболевание, ученые делали логический вывод, что возбудителем болезни является микроорганизм. Бактерий можно было .выделить и рассмотреть под микроскопом. Но если инфицированная ткань пропускалась через фильтр с такими крошечными порами, что бактерии через них не проходили, а ткань все же вызывала заражение, значит, болезнь вызывал микроорганизм еще меньше бактерии. Само существование вирусов было известно только благодаря их способности вызывать заболевание — это были просто «фильтрующиеся агенты», организмы, достаточно маленькие, чтобы пройти через фильтр, но не различимые под микроскопом и известные лишь своим действием.
Когда начались исследования в Солсбери, в роли подопытных животных пришлось выступать людям-добровольцам. Намеренно простудить человека — таков был единственный метод, которым располагали иммунологи, чтобы убедиться в наличии вируса простуды. Позже Эндрюс писал: «Этот метод был ужасно груб, дорогостоящ и ненадежен, но ничего другого нам не оставалось».
Большим преимуществом больницы в Солсбери была возможность изоляции пациентов от окружающих. Бараки, в которых прежде находились лаборатория и больничный персонал, превратились в общежития для добровольцев. Большинство из них составляли студенты и преподаватели, стремившиеся использовать вынужденное безделье для учебы. Им разрешались прогулки, но с единственным условием: не заходить в населенные пункты и не приближаться к встречным. Многим так понравился размеренный образ жизни, что они возвращались еще и еще, некоторые «рекордсмены» — не менее двадцати раз.
Как проходили опыты? Замысел состоял в том, чтобы выявить всех добровольцев, заболевших простудой вне исследовательского центра. Затем на сцене появлялся вирусолог с веществами для эксперимента: тут и фильтраты, которые должны вызвать простуду, ибо, как полагали, в них содержатся вирусы, и безобидные вещества для контроля или же вещества, которые предстояло исследовать. Эти вещества вводились путем инъекции, закапывания в нос или в глаза, мазком в горло и другими способами. Простуда обычно начинается с ощущения заложенности в носу, она не всегда сопровождается температурой, а если температура и повышается, то незначительно. Довольно часто болит горло или появляются сходные симптомы, но классическим признаком является выделение бесцветной слизистой жидкости из носа. Если эта слизь становится желтоватой и густой, как часто бывает на последующих стадиях заболевания, значит, наблюдается вторичная инфекция другими микроорганизмами.
Некоторые добровольцы соглашались на суровую процедуру. Они принимали горячую ванну, а потом часа два во влажной одежде и мокрых носках стояли в коридоре, по которому гуляли сквозняки. Они сами подставляли себя под холодные струи воздуха от вентиляторов. Однако все дело в том, что никем не доказано, что простужаются на холоде. Действительно, специально заболеть простудой не так легко. Но наша книга не о простуде, а об иммунологии. Так вот, возвращаясь к предмету нашего обсуждения: на протяжении полутора десятков лет Центр по изучению простуды не сумел добиться того, что удалось достигнуть в борьбе с множеством других инфекционных заболеваний!
Реальный успех, по крайней мере с иммунологической точки зрения, пришел только в конце 50-х годов главным образом благодаря разработке нового метода — метода тканевых культур. Бактерии могут расти в лабораторной чашке с бульоном или питательной желеобразной средой, ибо для выживания и роста они, как и человек, должны питаться. Вирусы в пище не нуждаются; они внедряются в клетку и приспосабливают ее механизм для собственного размножения. Расти и размножаться вне клеток они не могут. Но клетки или ткани, удаленные у взрослого животного и помещенные в лабораторную посуду, живут недолго. Лишь ткани эмбрионов и раковых опухолей можно заставить жить в лабораторных условиях. (Одним из важнейших технических достижений последних лет было выведение американским ученым Хэйфликом нормальных клеток человека, способных жить и размножаться в лабораторных условиях; эти клетки получили название диплоидных.)
Тканевые культуры стали ценнейшим методом при изучении вирусов в первую очередь благодаря усилиям бостонского ученого Эндерса (мы о нем упоминали в связи с созданием вакцины против полиомиелита). Не последнее место в исследованиях Эндерса занимает доказательство того, что вирусы можно выращивать и в тех клетках, которые при обычной болезни ими не поражаются; иначе говоря, не обязательно выращивать вирусы простуды именно на тканях слизистой оболочки носа.
К середине 50-х годов в Центре по изучению простуды было определено несколько «линий» возбудителей простуды, но попытки вырастить какой-либо микроорганизм в лаборатории не увенчались успехом. Присутствие этого организма по-прежнему можно было доказать, лишь заразив человека простудой. Даже придя к выводу, что им удается выращивать вирусы в культуре, ученые не могли этого доказать, ибо на клетках культуры не обнаруживалось повреждений, которые могли бы быть вызваны ростом вирусов. И вновь на помощь пришел новый метод — интерференция. Смысл его сводится к следующему: если на инфицированной тканевой культуре действительно размножается вирус одного типа, то вирус второго типа, внесенный в ту же культуру, будет расти медленнее, чем в незараженной среде, ибо содержимое множества клеток уже использовано для роста первого вируса. Исследователи из Солсбери взяли два вируса— парагриппозный вирус 1 и ЕСНО-вирус 11, за которыми легко следить благодаря их способности агглютинировать (склеивать) эритроциты, и поместили их в две различные культуры: в одной уже имелся вирус простуды, другая не была заражена. По числу агглютинированных эритроцитов было видно, что в незараженных культурах оба вируса растут гораздо быстрее. Наконец-то появился метод, пусть сложный, но позволяющий доказать, что вирусы простуды можно получать и выращивать в лабораторных культурах.
Его успеху, равно как и последовавшим за ним, мы обязаны вирусологу Д. Тиррэлу. Работа Тиррэла в принципе повторяла исследования Пастера и других выдающихся основоположников иммунологии. Да и сейчас проводятся аналогичные исследования с целью обнаружить микроорганизм, вызывающий инфекционную желтуху.
Тиррэл решил охладить культуры ниже обычной температуры человеческого тела. Вирус простуды определенно растет лучше при 33°, чем при 37° С. Впрочем, это не удивительно, если учесть, -что он имеет обыкновение «обосновываться» в носовой полости, где холодный внешний воздух охлаждает ткани.
Тиррэлу улыбнулась удача. Испортилась среда, которую в Солсбери применяли для тканевой культуры, и ее пришлось одолжить у соседей. Тут-то и заметили, что с одной из культур происходит что-то странное. Оказалось, что кислотность новой среды несколько выше ранее применявшейся и это обстоятельство настолько благоприятствовало вирусам простуды, что они росли очень быстро, вызывая перерождение тканевой культуры. Были найдены идеальные условия культивирования вирусов простуды, отпала необходимость в сложных тестах интерференции, ибо теперь вирус зримо обнаруживал свое присутствие.
Как показывает история иммунологии, на этой стадии исследований ученые вправе подумать о производстве защитной вакцины. Возбудитель обнаружен, им можно манипулировать в лаборатории, его можно выращивать в культуре, ослабляя переносами из одной культуры в другую, пока он не станет безвредным и пригодным для использования в качестве вакцины. Но с простудой этого не вышло.
В 1960 году было доказано, что недавно открытый и выращенный в культуре вирус представляет собой микроорганизм нового типа. Он получил название риновируса (от греческого рино, что означает «нос»). Появилась надежда на производство вакцины, была даже призвана на помощь промышленность. Но в ходе дальнейших исследований ученые обнаруживали все больше различных риновирусов. А затем и вовсе выяснилось, что симптомы простуды могут иногда вызываться и другими вирусами, возбудителями иных болезней: вирусами парагриппа, некоторыми ЕСНО- вирусами, вирусами Коксаки, респираторными синцитиальными вирусами и энтеровирусами. Нет необходимости вдаваться в природу и деятельность всех этих микроорганизмов; достаточно сказать, что в данный момент известно более ста различных риновирусов, а также множество других типов, которые могут вызывать простуду.
Это значит, что практически нет надежды когда- либо создать вакцину против простуды. Иммунологи не в состоянии приготовить вакцину против такого множества возбудителей. Они побеждены «обычностью» обыкновенной простуды.
Но на этом история борьбы с простудой не кончается. С этой болезнью все еще связано немало нерешенных вопросов. В частности, не ясно, почему зимой люди простужаются чаще, чем в другое время года. Однако в том, что касается иммунологов, здесь, пожалуй, следует поставить точку.