Начало >> Статьи >> Архивы >> Тело и антитело

Неудачи иммунологии - интерферон - Тело и антитело

Оглавление
Тело и антитело
Предисловие
Определение науки о самости
Как важно знать, кто вы
Миксина и минога
Наши общие защитные механизмы
Механизм иммунной системы
Иммуноглобулины
Антитела
Лимфоциты
Реакция на антиген
На заре иммунологии
Рождение теории самости
Первые шаги современной иммунологии
Развитие науки
Значение иммунологии
Борьба против рака
Иммунология и воспроизводство
Промахи иммунитета
Аутоиммунитет
Неудачи иммунологии - простуда
Неудачи иммунологии - интерферон
Неудачи иммунологии - малярия
Будущее иммунологии
Иммунология и старение
Феномен усиления и толерантность
Рак, предупреждение беременности, пересадки

Но если иммунологи оказываются не в состоянии разработать подходящую вакцину, это еще не означает, что бороться с инфекционной болезнью нельзя. Для бактериальных заболеваний существуют антибиотики. К сожалению, против вирусных болезней они почти бессильны. Антибиотики не могут атаковать вирус, размножающийся в основном внутри клеток; лишь очень немногие препараты обладают антивирусными свойствами (по-видимому, только амантадин — лекарство против гриппа да еще одно химическое средство против оспы). Сейчас иммунологи возлагают самую большую надежду на интерферон. Быть может, этому препарату суждено справиться с вирусной болезнью, поражающей невакцинированного человека. Но пока это только надежда, и история интерферона представляет собой рассказ об одном из разочарований иммунологов.
Явление вирусной интерференции сыграло важную роль в исследовании простуды. Давно известно, что присутствие одного, уже утвердившегося вируса предупреждает или замедляет рост другого вируса в инфицированной ткани или в организме зараженного животного. Известно и другое: присутствие даже убитого или инактивированного вируса мешает внедрению второго агрессора. По удивительному совпадению объяснение этого феномена было найдено почти в то же время, когда вирусная интерференция помогла определить причину простуды. В 1957 году Алик Айзекс, работавший в Лондоне вместе с швейцарским ученым Линдеманном, показал, что присутствие вируса в клетке вызывает образование в ней вещества, которое исследователи назвали «интерфероном». Интерферон препятствует росту других вирусов.
Применявшийся исследователями метод возвращает нас в глубь истории иммунологии, к работам по выращиванию вирусов гриппа в курином яйце. Айзекс обрабатывал куриные зародыши большими дозами инактивированных нагреванием или ультрафиолетовым облучением вирусов гриппа. Несколько часов спустя в жидкую среду яйца выделялось новое вещество, интерферон, который оказывал сопротивление росту активных, живых вирусов гриппа. Это был совершенно неизвестный ранее механизм, с помощью которого клетки боролись с вирусной инфекцией.
Его открытие вселило надежду на успех лечения. Конечно же, можно ввести дополнительное количество интерферона человеку, у которого подозревают вирусную инфекцию, и тем самым подавить вирусы естественным защитным веществом, прежде чем они сумеют укрепиться! Терапевтические возможности казались беспредельными.
Первые исследования дали самые благоприятные результаты. При экспериментальных заражениях живыми, активными вирусами интерферон начинал выделяться уже через несколько часов после инъекции. Затем количество интерферона увеличивалось приблизительно пропорционально размножению вирусов до тех пор, пока их рост не прекращался. С сокращением количества вирусов падало и содержание интерферона. К этому времени в организме больного успевали появляться первые значительные количества антител. Интерферон и в самом деле оказался естественным защитным механизмом клетки против агрессоров, проникающих сквозь стенки клеток.
Надежды на разработку нового, радикального способа лечения были тем радужнее, что различные вирусы вызывали производство клетками одного и того же типа интерферона; это означало, что в отличие от антител интерферон не был специфичным для каждого вида заболевания. Подвергнув животных рентгеновскому облучению, чтобы вывести из строя их иммунную систему и хотя бы на время воспрепятствовать образованию антител, ученые ясно доказали, что интерферон позволяет животным справиться с инфекцией. Он оказался первой линией естественной обороны против вирусов, а антитела, которые являются первой линией обороны против бактерий, просто предупреждают дальнейшие нападения того же вируса: однажды возникнув, антитела могут атаковать вирусы еще до того, как последние проникнут в клетку, пока они находятся в кровотоке.
Увы, после сверхобнадеживающего начала наступило разочарование. Сперва казалось, что просто замедлился темп исследований. С интерфероном крайне трудно иметь дело: нелегко добыть достаточное количество материала и еще труднее получить чистый препарат. Интерферон довольно легко отделяется от вирусов, против которых он направлен, ибо он устойчив к действию кислоты, разрушающей вирус. Но далеко не так просто отделить интерферон от других клеточных продуктов, которые неизбежно присутствуют, когда клетка, атакуемая вирусом и вырабатывающая интерферон, разрушается.
Ныне, четырнадцать лет спустя после открытия интерферона, мы все еще точно не знаем, что это такое. Можно только с уверенностью сказать, что это белок, имеющий две различные формы, которые отличаются лишь весом. Еще меньше мы знаем о характере действия интерферона и о том, как он нападает на вирус. Предполагают, а вернее просто догадываются, что интерферон способствует образованию какого-то вещества, а уж оно мешает вирусу использовать рибосомы внутри клетки для формирования компонентов следующих поколений вирусов. (Рибосомы — небольшие части клеточного механизма, используемые в процессе построения «блоков» аминокислот для образования белков, ферментов и других сложных биохимических веществ и действующие по инструкциям кода нуклеиновой кислоты.)
С течением времени ученым удалось частично решить техническую проблему получения очень чистого интерферона. И тогда наступило полное разочарование. Оказалось, что интерферон обладает «видовой специфичностью», иными словами, человеческий интерферон вырабатывается только клетками человека и действует только в них, а мышиный интерферон действует только в клетках мышей. Это открытие сразу же перечеркнуло все надежды на производство больших количеств интерферона в организме животных или в их клеточных культурах для лечебного применения.
Сейчас задача состоит в том, чтобы использовать «стимулятор интерферона» — вещество, само по себе безвредное, но стимулирующее клетки, не атакуемые вирусами, к образованию интерферона в больших количествах. Этот интерферон будет использован организмом для противодействия любому вирусу, который попытается распространиться за пределы зараженной клетки. К этой мысли ученые пришли после того, как установили, что естественный стимулятор образования интерферона содержится в самом вирусе.
Наиболее активным фактором, заставляющим клетку вырабатывать интерферон, является «двойная спираль РНК» — две сплетенные друг с другом спиральные молекулы, составляющие генетический материал многих вирусов. Этим объясняется первоначально наблюдавшееся свойство поврежденного, инактивированного, неинфекционного вируса вызывать образование интерферона, причем такой вирус стимулирует его производство активнее, чем неповрежденный.
Повреждение вируса, как полагают, связано с нарушением его внешней белковой оболочки. Но одновременно обнажается внутренний генетический материал, который у многих типов вирусов есть не что иное, как двойная спираль РНК.
Хиллмен изготовил безвредную копию вирусной РНК — вещество, называемое Поли И : Ц. Его молекула сходна с молекулами современных пластмасс и искусственных волокон, но по своей структуре подобна двойной спирали РНК. Поли И : Ц, несомненно, стимулирует производство интерферона клетками, внутри которых нет вирусов. На подопытных животных было показано, что это вещество ограничивает действие ряда вирусных инфекций. Но очевидно, что в своей нынешней форме оно не может применяться для лечения, так как вводится путем инъекции и дает неприемлемые побочные эффекты. Ученые пытаются усовершенствовать действие препарата за счет химического изменения его молекулы.
В конце лета 1970 года был найден другой стимулятор интерферона. Это вещество с совершенно иным типом молекулы, производное каменноугольной смолы, называемое тилоронгидрохлоридом. Крюгер и Мейер, исходя из исследований, проведенных в Стэнфордском университете, доказали, что, несмотря на малую величину молекул, вещество весьма эффективно стимулирует производство интерферона. Они утверждают, что оно, в частности, обладает профилактическим действием против девяти вирусов у животных, причем дает очень незначительный побочный эффект. Сообщают, что новый стимулятор испытывается на людях.
Сейчас появилось так много новых идей, открытий и методов, что можно надеяться на успех. Кто знает — быть может, в ближайшем будущем интерферон перестанут считать неудачей иммунологов.
Получение больших количеств интерферона затрудняется нестойкостью некоторых его форм. Вскоре после образования в клетке интерферон разлагается на составные части. Правда, интерферон, находящийся в сыворотке крови животных, достаточно стойкий, но его трудно очистить и количество его невелико. В лаборатории же тканевые культуры клеток вырабатывают интерферон в большом количестве, зато он быстро разлагается. Причины этого различия пока не известны. Графф и Кассэл из Колумбийского медицинского центра в Нью-Йорке открыли чрезвычайно простой способ его устранения: они добавляют к интерферону, выработанному в лаборатории культурами клеток (в данном случае — от мышей), сыворотку крови от лошади. В результате получается стойкий интерферон.
Большого успеха добились также сотрудники отделения биохимии Лондонского имперского колледжа во главе с Эрнстом Чейном. Они открыли вирус, обычно нападающий на грибки; но его можно заставить стимулировать плесень penicilllum к производству интерферона. Чейн вошел в историю науки как один из молодых биохимиков Оксфордского университета, которым в конце 30-х — начале 40-х годов удалось превратить пенициллин из лабораторной диковинки в первый антибиотик мира. Какая ирония судьбы: три с лишним десятилетия спустя Чейн, всю жизнь проработавший с penicillium, обнаружил, что этот микроорганизм не только поражается вирусом, но и способен производить еще один ценный лечебный препарат!
Вирусы, нападающие на грибки, теперь называются «микофагами», к огорчению тех, кому полюбилось экзотическое слово «фунгифаг». Выведением и культивированием их занимается фармацевтическая промышленность, пытающаяся наладить широкое производство интерферона. Поскольку вирус состоит в основном из двойной спирали РНК, он имеет явное преимущество перед синтетическими веществами в качестве стимулятора интерферона, ибо РНК является естественным стимулятором в обычных условиях. Внедрение открытия Чейна в Великобритании поручено Бичэмской научно-исследовательской лаборатории. В свое время в этой лаборатории было открыто ядро пенициллина, 6-аминопеницпллиновая кислота, в связи с чем она заняла ведущее место в мире по разработке и производству полусинтетических пенициллинов — антибиотиков, которые «делаются по заказу» на молекулярном уровне.
Одновременно с отмеченными успехами в широком производстве интерферона стали появляться и ободряющие сообщения о терапевтическом эффекте этого препарата. Ион Грессэ и его коллеги из Научно-исследовательского института онкологии во Франции сообщили, что в эксперименте на мышах интерферон в значительной степени защищает от рака. Лишь 7 из 188 контрольных мышей, не получивших интерферона, прожили 22 дня после прививки раковых клеток и ни одна не прожила дольше 60 дней; из 103 мышей, привитых раковыми клетками, но получивших интерферон, 101 мышь жила свыше 22 дней и 16 — свыше 60 дней.
Графф и Кассэл также сообщили о хорошем эффекте при лейкозе и других раковых заболеваниях у мышей. Последователя Хиллмена из Меркского научно-исследовательского института терапии, используя Поли И : Ц, обнаружили явный противоопухолевый эффект при простом введении этого препарата, когда стимуляция интерферона происходит непосредственно в организме подопытных животных, больных раком. Возможно, эти ободряющие результаты объясняются не только тем, что Поли И : Ц стимулирует производство дополнительного количества интерферона, но и тем, что препарат стимулирует иммунную систему в целом или обладает собственным противоопухолевым действием.
Сейчас во многих лабораториях защитное действие интерферона изучается применительно не только к раку, но и к ряду других болезней.



 
« Субклинические гипотиреоидные состояния и их оценка   Тениаты - ленточные гельминты »