Тайны вирусов

...тысячи лет идет эта тихая невидимая война человека и вирусов...

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

"Мирные" вирусы, вызывающие опухоли

Коварный квартирант

Изучение вирусов, вызывающих опухоли, показало, что они имеют свой особый, "мирный" характер. Они не грабят клетку-хозяина дочиста, не убивают ее. Наоборот, эти вирусы заботятся о своем жилище, поскольку находятся в нем зачастую долгие годы. Попав в клетку, такие онкогенные вирусы "тихой сапой" проникают в ядро, входят в состав наследственного вещества какой-либо хромосомы и ровно ничем не выдают своего присутствия.
Большую роль в разоблачении онкогенных вирусов, маскирующихся в ядре клетки, сыграл советский академик Лев Александрович Зильбер. Именно его школе принадлежат всемирно известные работы, в которых доказано, что эти опасные вирусы длительное время могут скрываться в глубинах клетки до тех пор, пока изменения окружающей среды не заставляют сработать миниатюрную "адскую машинку". Какие же события предшествуют взрыву?
С точки зрения регуляторных механизмов клетки, которые мы вкратце разобрали, можно предположить, что вирусная нуклеиновая кислота, как и большая часть ДНК клетки, находится в неактивном, репрессированном состоянии. В таком случае чей ген-регулятор контролирует эту репрессию? Нашла ли в ходе эволюции клетка способ хоть на время утихомирить вирус, или, может быть, сам он приспособился сдерживать агрессивные порывы?
Второе предположение более обосновано. Опыты с вирусом саркомы Рауса свидетельствуют о том, что в ядрах клеток может содержаться только часть вирусной информации. Такой дефектный вирус не знает плана построения всех своих белков. Только при появлении в клетке вируса-помощника он получает необходимые дополнительные сведения о своем строении и становится способным к размножению. Но и не имея полной информации, дефектный вирус может продуцировать в клетке один-два своих белка. Так обстоит дело, например, с обезьяньим вирусом SV-40, который образует особый раковый Т-белок.
Блокирование вирусного генома в клетке всегда оказывается явлением временным и непостоянным. Давно было замечено, что переход латентного (скрытого) вируса в активную фазу можно ускорить некоторыми провоцирующими действиями: изменением температуры, кислотности или щелочности, облучением ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами, введением некоторых химических веществ, которые способствуют возникновению мутаций в наследственном веществе и т. п. Почему такими способами удается "раздразнить" вирусы? Вероятно, потому, что они могут повредить ген-регулятор, вследствие чего снимается репрессия с генома вируса. В результате этого в клетке появляются не только новые белки, но и осуществляется ряд функциональных и структурных изменений.
Из предыдущей главы известно, что при острой вирусной инфекции наряду с прочими изменениями происходит преобразование клеточных оболочек. Можно предположить, что аналогичный процесс имеет место и при латентной инфекции. Роль же наружной белковой оболочки для нормальной регуляции клетки, как уже говорилось, чрезвычайно важна.
В связи с этим напрашивается вывод: не потому ли в раковых клетках нарушено контактное торможение, что латентный вирус приложил руку к перестройке наружной белковой оболочки?! Действительно, когда под действием онкогенного вируса в культуре ткани начинается перерождение клеток, то первым признаком этого является наползание одной клетки на другую.
Такой же процесс происходит и в больном организме, когда раковые клетки, расталкивая и прорастая в здоровую ткань, образуют плотные тяжи опухоли.
Не довольствуясь такой местной победой, они с током лимфы и крови рассылают своих эмиссаров по всему телу и организуют филиалы основной опухоли - метастазы.
К сожалению, до сих пор не удалось выяснить, каким образом латентные вирусы "модернизируют" оболочки клетки и делают их нечувствительными к контактному торможению. Однако известно, что на оболочке раковых клеток происходят даже заметные на "электронно-микроскопический глаз" перестройки. Например, наблюдалось окучивание рецепторов-выростов наружной оболочки, которые в нормальном состоянии располагаются равномерно. Эти изменения в клеточной оболочке онкогенный вирус производит не собственноручно, а с помощью некоторых ферментов. Установлено, что он может подавлять в клетке образование таких веществ, как аденилатциклаз, которые играют существенную роль в синтезе фермента ЦАМф (циклического аденозина - 3,5-монофосфата). А это вещество, в свою очередь, является внутриклеточным регулятором роста. Снижение его количества уже является сигналом для начала клеточного деления. Таким образом, вирусу нет необходимости нарушать все обменные процессы клетки. Следовательно, вся описанная здесь схема трансформации (перерождения) клеток повисла в воздухе, во всяком случае, по отношению к РНК-содержащим опухолевым вирусам из группы онкорна (что переводится как "раковая РНК")?! Нет, просто онкорна-вирусы в отличие от всего живого нарушили основной биологический закон.
Во всем животном и растительном мире существует одностороннее нисходящее направление информации ДНК-"РНК-"белок. Но при попадании в клетку онкорна-вирусов возникает обратное направление - от РНК к ДНК, то есть на матрице рибонуклеиновой кислоты образуются двойные молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты.
Эту мысль впервые еще в начале шестидесятых годов высказал американский ученый Говард Темин, но ему потребовалось около десяти лет, чтобы доказать свою правоту. В 1970 году Г. Темину удалось получить решающее подтверждение своей гипотезе. Он получил фермент, который в опытах осуществлял построение цепей ДНК по матрице РНК. Это вещество названо обратной транскриптазой. Вскоре его существование в клетках, зараженных онкорна-вирусами, было обнаружено во многих вирусологических лабораториях разных стран. Тем самым было доказано, что РНК-содержащие онкогенные частицы образуют в клетках специальную ДНК, которая в виде провируса соединяется с наследственным веществом клетки и в определенных условиях может снова образовывать вирусные РНК.
За это открытие Говард Темин в 1975 году удостоен Нобелевской премии.