Текст книги "Клад острова Морица"
Автор книги: Михаил Васин
Жанр:
История
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 17 страниц)
А рядом, в другой колбе, клеточная масса ощетинилась, как еж, множеством коротких острых корешков. В склянке, что стоит поодаль, все наоборот: ни одного корешка, но из губчатого комка напряженно вытянулся вверх, словно пытаясь вырваться наружу, бледный стебель с несколькими листьями.
– Этот корешок, – кивает И. В. Грушвицкий на длинный корень, – образовался из клеток тропического растения раувольфии. А там, в цветочном горшке, – нормальное растение, со всеми органами. Оно тоже выросло в колбе из недифференцированной ткани, и мы его пересадили в землю – посмотрим, что будет дальше. «Ежик» – культура ткани женьшеня. Добиться, чтобы в изолированной клеточной массе зародились органы растения или даже целое растение, в общем, не так уж трудно…
Однако до того как мы углубимся в малоизученную область науки, занимающейся проблемами культивирования растительных клеток и тканей, надо сказать, что мы находимся в лаборатории кафедры фармакогнозии и ботаники Ленинградского химико-фармацевтического института и наши руководители в этом путешествии – профессор И. В. Грушвицкий, кандидаты биологических наук А. Г. Воллосович, Л. И. Слепян, И. X. Никогосян.
Итак, попытки выращивать в стекле отдельные клетки или ткани растений предпринимались давно, но без особого успеха. Лишь в последние десятилетия разработаны приемы и методы, позволяющие делать это. В Советском Союзе исследования культуры растительных тканей начались в Институте физиологии растений АН СССР под руководством профессора Р. Г. Бутенко. Потом ими занялись и другие научные учреждения страны.
Сегодня накоплено немало знаний в этой области. Установлено, что если растение «поранить», то в месте «ранения» начинается энергичное деление клеток и из них образуется каллюс – губчатый нарост. Каллюсные клетки, как правило, способны жить и размножаться вне организма материнского растения. Для этого надо лишь поместить их в стерильные условия и подходящую питательную среду. Ведя самостоятельную жизнь, растительные клетки, так же как и животные, почти всегда теряют дифференциацию, «дичают»: взятые из столь различных органов, как корень, стебель или лист, они, попав в колбу, утрачивают свои специфические особенности и становятся похожими друг на друга. Разросшаяся масса таких клеток и именуется учеными культурой недифференцированной ткани.
Эта культура живет по своим собственным законам, которые, впрочем, в огромной мере обусловлены тем, какие вещества содержатся в питательной среде. И оказывается: если в растворе увеличить количество одного гормона, клетки могут образовать особые структуры, из которых разовьются только корни; наоборот, увеличение концентрации другого гормона влечет за собой появление стебля. Чисто химическим путем любую клетку, по-видимому, можно заставить дать начало зародышу, а затем и новому растению или его органу. Это теоретически. На практике же клетки не всегда подчиняются химическому руководству.
Ставя перед растительными клетками, проживающими в колбе, те или иные трудные задачи, ученые нередко призывают на помощь «няньку» – кусочек живой ткани, вырезанной из растения. (Вспомним опыты с клетками печени мышиного эмбриона: там тоже в особых случаях вынуждены были звать на помощь кроветворным клеткам печеночные и костные.) «Нянька», постоянно находясь рядом с клеточкой-воспитанницей и выделяя в окружающую среду свои гормоны, будет опекать ее и направлять ее развитие.
Подобные приемы уже используются в некоторых странах с практическими целями, когда надо размножить уникальный посадочный материал, получить мутантные растения, освободить ценную культуру от очень прилипчивой болезни.
Но как ни интересна эта проблема, не ею занимаются в комнатке, сплошь уставленной стеллажами. Корни, стебли и целые растения, развивающиеся в колбах, – лишь побочный результат других поисков и исследований.
«Плантации» в колбе
Клетка, попавшая в колбу, хотя и «дичает», но все же сохраняет многие свойства, присущие клеткам материнского растения. Но, в таком случае, не соблюдает ли она – как бы это выразиться? – биохимическую верность своему роду? Если, скажем, в организме раувольфии змеиной, произрастающей под солнцем Индии, вырабатывается 26 алкалоидов, некоторые из которых являются самыми активными из известных препаратов против сердечно-сосудистых заболеваний, то, может быть, и в клеточной массе, выросшей в лаборатории на берегах Невы, станут синтезироваться те же самые алкалоиды? И не будет ли накапливаться в клетках женьшеня, развивающихся на искусственной питательной среде, тот же таинственный комплекс действующих веществ, который содержится в корне жизни?
Перечень подобных вопросов, возникших несколько лет назад перед сотрудниками кафедры фармакогнозии и ботаники, был достаточно велик: среди лекарственных растений немало таких, которые или чрезвычайно редко встречаются в природе и плохо приживаются на плантациях, или обитают только в тропическом климате, или содержат в себе так мало целебных веществ, что для извлечения граммов лекарства приходится заготавливать тонны сырья. И естественно, что постоянными поселенцами на «плантациях» в колбах стали клетки женьшеня, раувольфии змеиной и паслена дольчатого – то есть именно тех ценнейших растений, в которых нуждается наша фармацевтическая промышленность.
Уже первые урожаи, собранные на стеллажах в лаборатории, подтвердили надежды: лекарственные вещества были обнаружены как в самих клетках, так и в среде, которой они питались. Правда, сначала этих веществ было во много раз меньше, чем в материнских растениях. Но шли месяцы, новым поколениям клеток предлагалось все более усовершенствованное меню, и их продуктивность неуклонно росла. Сегодня некоторые культуры тканей обгоняют обычные растения по содержанию полезных веществ в растительной массе. Более того, они и гораздо быстрее создают эту массу. Если, например, 50-граммовый корень женьшеня вырастает в естественных условиях за 50 лет, а на самой лучшей плантации при огромных затратах труда – за 6 лет, то в колбе этот же «привес» получают за 7–8 недель! А за год таких урожаев можно получить несколько.
Но дело не только в урожаях клеточной массы. Культура тканей, будучи весьма зависимой от внешних условий, чутко реагирует на всякие изменения в питательной среде. А нельзя ли, варьируя состав сред, целенаправленно управлять теми тонкими биохимическими процессами, которые происходят в глубинах клетки? Скажем, среди 26 алкалоидов раувольфии змеиной есть такие, которые помогают лечить гипертоническую болезнь, но есть и другие, действующие противоположно (например, повышают кровяное давление). Вот если бы добиться, чтобы первые синтезировались в культуре активно, а вторые, наоборот, не вырабатывались вовсе!
И на этом пути достигнут первый успех. С помощью изменения рациона уже удалось значительно увеличить выработку одного из ценных алкалоидов – аймалина.
Однако до сих пор речь шла, по сути дела, о простейших воздействиях на культуры тканей. Но в арсенале ученых – еще и такие мощные средства, как селекция, отбор среди тысяч обычных клеток наиболее «работоспособных», а также получение с помощью глубокого воздействия на наследственный аппарат новых штаммов, новых разновидностей клеток. Эксперименты, проведенные ленинградскими и московскими учеными, показали, что перспективы здесь широчайшие. Например, в обычной культуре ткани паслена дольчатого удалось выявить штамм, который способен к фотосинтезу. Разросшийся зеленый ком этих клеток может, хотя пока и медленно, продуцировать полезные вещества, не получая почти никакой органической пищи и довольствуясь лишь солнечными лучами да минеральными удобрениями. Искусственно созданный штамм раувольфии змеиной, обладая вообще высокой продуктивностью, дает еще и в два раза больше аймалина, чем обычное растение. Штаммы паслена дольчатого, полученные с помощью химического воздействия на генетические механизмы клеток, стали вырабатывать новые, пока не обнаруженные в этом растении, стероидные соединения.
Поиски ученых все ближе подводят их к дороге промышленного использования научных разработок. С этой целью всесторонне исследуется методика выращивания культур тканей лекарственных растений в жидкой среде (таково обязательное требование современной промышленной технологии). Изучается возможность перевода клеток на более дешевые рационы. Некоторые культуры уже научились обходиться, не снижая продуктивности, растворами, в которых сахар почти наполовину заменен отходами производства. Специалисты считают, что уже не за горами время, когда ценное фармацевтическое сырье будет выращиваться в заводских установках.
Ель загадывает загадки
Сказочные возможности метода культивирования изолированных клеток и тканей увлекли и специалистов Ленинградской лесотехнической академии – заведующего кафедрой анатомии и физиологии растений профессора А. А. Яценко-Хмелевского и его молодых коллег. Здесь, в лабораториях, выращивают в колбах не экзотические растения, а сосну и ель.
Зачем это понадобилось? Мало ли деревьев растет в наших краях, растет хорошо и быстро и, главное, без нашей помощи!
Но ученые и работники лесного хозяйства, оказывается, считают, что и сосна, и ель растут вовсе не так быстро и хорошо, как хотелось бы, что им нужна наша помощь – стоит задача повысить продуктивность лесов. А для этого надо досконально изучить их обитателей.
Однако проводить опыты с древесными растениями необычайно трудно: в лабораторию лесного великана не поселишь, а в природных условиях изучать особенности жизни деревьев, тонкие физиологические процессы, протекающие в их организме, как правило, невозможно.
Вот почему в наших знаниях о лесе еще так много, белых пятен.
Скажем, очень мало изучена проблема применения удобрений в лесном хозяйстве. Есть данные, что подкормка может в 2–3 раза увеличить прирост древесины. Но какие именно удобрения, в каком количестве и когда надо вносить? Ведь стоит превысить дозировку, и прекрасный столетний древостой может погибнуть.
Или другой вопрос. Под землей, в мире корней, постоянно происходят драматические и даже трагические события. Вот свежая вырубка. Ее сразу заселяет молодая поросль осины, березы, ольхи. И лишь позднее появляются сосна и ель. Между деревьями разгорается конкурентная борьба, и прежде всего под землей. «Воюют» не только корни, но и микроорганизмы, живущие на них. Например, у корней ели обитают микроскопические грибы, вырабатывающие вещества, подобные пенициллину. Это химическое оружие они и пускают в ход против своих врагов и врагов ели. Но если нарушена оптимальная густота посадок деревьев, грибы станут отравлять корни самой ели – своего хозяина и друга.
В лесу подобные сложные процессы во всех деталях не изучишь. А вот в колбах, где не один год растут изолированные корни деревьев, эти события разыгрываются, что называется, на глазах исследователя. Культура корней – прекрасная модель и для изучения действия удобрений на лесных обитателей.
Все еще остается тайной за семью печатями та «технология», которую применяют хвойные деревья при выработке из простых сахаров сложных смолистых веществ. Эта тайна тем более актуальна, что народное хозяйство постоянно испытывает нехватку в веществах, получаемых из живицы, а добыча этой живицы связана с необходимостью ранить огромное количество сосен и затрачивать много труда.
Процессы смолообразования теперь изучаются на культурах тканей. В колбах растут клетки 12 видов хвойных деревьев. Эти лабораторные плантации по продуктивности (содержанию смолистых веществ в единице растительной массы) не только не отстают, но зачастую и обгоняют лучшие лесные массивы. Ученые считают, что в далекой перспективе добыча смол из культуры тканей на специально созданных предприятиях может конкурировать с существующими методами.
Специалистов издавна занимает так называемый парадокс ели – ее способность на беднейших почвах давать феноменальные приросты органических веществ. Эту загадку, видимо, помогут разрешить изолированные клетки ели, выращиваемые в лаборатории. Но пока решается этот теоретический вопрос, культура ткани поставила перед исследователями новую, уже практическую проблему. Оказалось, что выращиваемые в растворе на свету фотосинтезирующие клетки ели не только не потребляют органических питательных веществ, но, наоборот, сами выделяют в окружающую культуральную жидкость сахар. Причем в таком количестве, что содержание его в растворе может достигнуть одного процента. Концентрация такого «сиропа» вполне достаточна, чтобы на нем выращивать дрожжи, которые являются признанным производителем полноценного белка. Если надежды ученых оправдаются, то в будущем возможно создание таких промышленных установок, в которые с одной стороны вливается водопроводная вода с примесью минеральных солей, а с другой непрерывно вытекает белково-витаминная масса, годная не только на корм сельскохозяйственным животным, но и в пищу человеку.
В лабораториях, стеллажи которых уставлены колбами с культурами растительных тканей, действительно нет никаких чудес. Но то, что происходит здесь, удивительно, а часто – и невероятно. Уже сегодня, в начале пути, в начале научных поисков. Что же ожидает нас, когда научных фактов, знаний и выводов будет больше, чем проблем и вопросов?
По ту сторону микрона
Неизвестно почему, но микрон – одна тысячная миллиметра – оказался своеобразной гранью, разделившей, словно заоблачный горный хребет, две обширные страны. По эту, нашу сторону «хребта» находится царство животных и растений вместе с обитателями микромира – простейшими, бактериями, микроскопическими водорослями и грибами. А по ту сторону микрона раскинулись обширные владения Вира. Там все не так, как «у нас». Там, если настали худые времена, существо без труда превращается в вещество и образует кристаллы. А кристаллы, попав в благоприятные условия, тут же оживают. Основой жизни, единственной формой существования является паразитизм. Причем паразитизм неведомый «у нас», доведенный до высочайшей степени, до мыслимого предела. Вирусы (а именно они обитают по ту сторону) перекладывают на плечи хозяина заботы не только о добывании пищи и не только о ее переваривании, но даже заботы о своем размножении. Не вирус размножается – его «размножает» тот, в ком поселился паразит: клетка животного или растения, бактерия.
Много диковинного по ту сторону микрона, важнейшие открытия нашего времени сделаны именно там. Но еще больше в царстве Вира неизвестного и непонятного. Ощупью пробираются ученые. Каждый факт, каждое наблюдение – на заметку: все может оказаться важным. А потом снова многочисленные эксперименты, проверка предположений, размышления и разочарования. Таковы будни вирусологов.
Преступления невидимки
Время от времени – на протяжении многих веков – города и страны подвергаются опустошительным набегам невидимок. Только за последние шестьдесят лет человечество пережило две страшные трагедии. Коварный враг нападал на людей незаметно, исподтишка и сеял смерть.
Первая трагедия произошла в 1918–1919 годах. Это было настоящее побоище. Люди не могли рассмотреть, увидеть своего недруга, не знали, как с ним бороться, и злобный невидимка свалил с ног 550 миллионов человек. Около 20 миллионов погибло – больше, чем за годы первой мировой войны. Причиной тому явилась эпидемия страшного гриппа – болезни, которую называли «испанкой». Ученые всего мира встревожились. Наука начала «следствие».
Но враг – вирус – был неуловим: его не удавалось рассмотреть в самые мощные оптические микроскопы, не могли задержать самыми плотными фильтрами.
В 1957 году разразилась вторая катастрофа: новая эпидемия гриппа охватила целые континенты – нападению подверглось полтора миллиарда человек.
«Следствие» продолжалось. Во всем мире создавались для изучения преступника и пресечения его опасных действий лаборатории и научные центры. В Ленинграде организовали специальный Институт гриппа. Изобретались новые лекарства, которые должны были защитить людей от крошечного, но могущественного врага. А тем временем мировая статистика заявляла, что вирусы гриппа, кори и инфекционного гепатита по-прежнему приносят вреда в пять раз больше, чем такие бактериальные инфекции, как дифтерия, скарлатина, коклюш, тиф, кишечные и паразитарные заболевания, вместе взятые. Кроме того, обнаруживались новые вирусные инфекции, несущие болезни и смерть людям, животным, растениям, рыбам, полезным насекомым.
Где же выход? У кого просить помощи и защиты?
Наука поднимает меч
Первым начал расследование преступлений невидимки русский ботаник Д. И. Ивановский. Он заинтересовался одной из болезней растений – табачной мозаикой. Опыт, поставленный им, вошел в учебники. Сок больного табачного листа Д. И. Ивановский процедил через фарфоровый фильтр, в порах которого должна была застрять любая мельчайшая бактерия. Но и очищенный от микробов сок по-прежнему оставался заразным. Значит, есть возбудители болезней еще более мелкие, чем бактерии. Вот почему их не удавалось увидеть в обычные микроскопы!
По дороге, открытой Д. И. Ивановским, на поиски невероятно мелких вредоносных живых существ, названных фильтрующимися вирусами, устремились сотни исследователей. Следы разрушительного действия вирусов стали находить повсюду. Картофель, помидоры, сахарная свекла, тюльпаны – все поражают и губят вирусы. На земле нет ни одного вида растений, который устоял бы против их натиска.
Но разглядеть отдельную частицу вируса считалось делом невозможным. И это продолжалось до тех пор, пока не появился электронный микроскоп, способный давать громадное увеличение – в десятки и сотни тысяч раз. Тогда-то и открылся доселе невидимый мир, живой и многообразный.
Живой ли? На этот счет долгое время не было единого мнения. Вирусы не похожи ни на какой другой организм.
Вот почему многочисленное племя вирусов сейчас решено относить, по предложению советских ученых, не к животному и не к растительному миру, а к особому материку в системе живой природы, которому дано название царства Вира.
Знания об этом царстве расширяются стремительно. Достаточно сказать, что за последние годы открыты многие десятки типов, «пород» вирусов. И каждый новый вирус имеет свои особенности, повадки, размеры и форму – шар, двадцатигранник, цилиндр. Вирус гриппа, например, оказался весьма крупным «зверем»: он имеет размеры около 100 миллимикрон…
Развитие техники научных исследований позволило людям не только увидеть вирусы, но и стать свидетелями, очевидцами драматических событий, которые происходят по ту сторону микрона. Вирус теперь становится «киноартистом» – его снимают на пленку, фильмы о нем появляются на массовом экране.
Понаблюдаем и мы, как действуют шайки этих разбойников в кинокартине, созданной с помощью ученых на Киевской студии научно-популярных фильмов.
Окружив со всех сторон бактерию, вирусы атакуют ее. Специалисты называют эту разновидность «микроба микробов» бактериофагами, то есть пожирателями бактерий. Вот несколько фагов уже прикрепились к жертве. Пущены в ход химические средства нападения, растворяющие ее оболочку. Бактерия отчаянно сопротивляется. Но уже поздно: отверстие проделано, и фаг, словно из шприца, впрыскивает внутрь бактерии свое «наследственное вещество» – нуклеиновую кислоту.
Дальше происходит нечто противоестественное: бактерия, подчиняясь командам вирусной нуклеиновой кислоты, сама синтезирует нуклеиновые сердечники фагов и белковые оболочки к ним. За 30 минут она образует внутри себя около 200 фагов. Через 35 минут она уже набита ими, как мешок. Еще 5 минут – бактерия взрывается изнутри, и полчища вышедших из нее фагов набрасываются на соседние бактерии.
Сегодня многие ученые полагают, что вирусы не «штампуются» бактерией уже готовыми, а проходят сложный путь развития. В лаборатории электронной микроскопии Института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи удалось установить, в частности, что вирус оспы рождается, проходит стадии младенчества, зрелого возраста, старости и в конце концов умирает. Замечены уродства вирусов, их болезни…
Великий научный подвиг продолжается в сотнях лабораторий. Победив оспу, бешенство и полиомиелит, ученые самоотверженно борются за нашу жизнь с другими болезнями. Меч науки занесен над царством Вира.
«Подлое животное»
Первый раз входишь в эти ворота без особого энтузиазма и даже почему-то стараешься не очень глубоко дышать. Может быть, потому, что на воротах вывеска: «Московский научно-исследовательский институт вирусных препаратов». Ведь с детства укоренилось в нас: с вирусом шутки плохи, вирус – это и грипп, и корь, и оспа, и бешенство, и полиомиелит, и клещевой энцефалит… И хотя понимаешь, что ученые в обиду вирусам тебя не дадут, все-таки чувствуешь себя как-то зябко, словно на дворе вдруг похолодало.
Эти ощущения не рассеиваются и после того, как войдешь в здание института. Облаченный в белый халат, ты идешь по чистым коридорам мимо белых дверей, дышишь воздухом, многократно пропущенным через фильтр… А потом попадаешь в лабораторию генетики и биохимии вирусов, и доктор медицинских наук Ю. З. Гендон, переглядываясь со своими коллегами и посмеиваясь над тем, что ты избегаешь притрагиваться голыми руками к лабораторному оборудованию, начинает свой рассказ примерно так:
– Против бактерий мы имеем довольно сильные средства, например антибиотики. Вирус же – такое подлое животное, что обычное медицинское оружие на него практически не действует. Если он проник в клетку, его оттуда не выгонишь. Клетка обречена. Поэтому-то и решили бороться с вирусами с помощью… вирусов.
Первую такую попытку сделал лет 170 назад английский врач Дженнер, который даже не подозревал о существовании вирусов. И тем не менее попытка удалась. Дженнер заметил, что люди, перенесшие коровью оспу, почти никогда не заболевали страшной болезнью – оспой натуральной. Английский врач публично проделал такой опыт: он втер в кожу восьмилетнего мальчика содержимое оспенных пузырьков коровы, а спустя некоторое время заразил его натуральной оспой. Мальчик остался здоровым. Так родилась первая противовирусная вакцина, которая применяется и поныне.
И француз Пастер, создавая вакцину против бешенства, по сути дела не знал, с кем воюет: первый вирус был открыт гораздо позднее. Понять механизм действия вакцин смогли лишь наши современники. Впрочем, и для них многое остается неясным.
Мы уже знаем, что происходит, когда вирусы нападают на бактерию. А вот что происходит в человеческом организме, когда туда проникает вирус?
Он одет в плотные белковые одежды. Это для защиты и маскировки. Живая клетка, которая вовсе не беспомощна и довольно хорошо вооружена, не распознает в этом белковом комочке, оказавшемся возле нее, своего злейшего врага. Она добровольно открывает «вход», впускает его внутрь и с помощью своих ферментов помогает «гостю» раздеться. Под одеждами обнаруживается стерженек – нуклеиновая кислота, важнейшая составная часть вируса. Освободившись от своего белкового футляра, вирус сразу же заставляет клетку работать на себя. Она, словно околдованная, теперь сама синтезирует всё новые и новые вирусные частицы. Когда их накопится достаточно много, они прорывают оболочку. Теперь очередь за другими клетками. Очаг поражения ткани быстро расширяется. Болезнь усиливается.
Тем временем организм – это содружество разнообразных клеток – экстренно мобилизует все силы на борьбу с врагом. Лимфатические клетки начинают вырабатывать легионы антител – особых белков, которые с кровью и лимфой устремляются во все уголки организма. И вот уже полчища вирусов, прорвав оболочки клеток, сталкиваются с антителами, заполнившими межклеточное пространство. Антитела соединяются с вирусными частицами и обезвреживают их. Если болезнь не зашла слишком далеко, все вирусы оказываются уничтоженными. Наступает выздоровление. Но еще долгие месяцы, а иногда и годы будут «патрулировать» в крови антитела. Когда в организм снова попадает такой же вирус (для каждой болезнетворной частицы создаются свои особые антитела), он будет без промедления уничтожен. Человек больше не заболеет; мы говорим, что у него выработался иммунитет, невосприимчивость.
К сожалению, нередко приходится платить за эту невосприимчивость непомерно высокую цену: слепота после оспы, тяжелые поражения нервной системы после полиомиелита и клещевого энцефалита, роковые осложнения после кори и гриппа.
Да, близкое знакомство с этими «подлыми животными» обещает мало приятного.
Но вернемся в лабораторию генетики и биохимии вирусов. Почему, каким образом приводятся в действие защитные системы организма?
Приручение микрозверя
– На выручку приходит… вирус, – продолжают рассказ наши экскурсоводы-ученые. – Взять хотя бы практику оспопрививания. Принцип здесь такой. Например, возбудитель коровьей оспы – близкий родственник вируса натуральной оспы. Но коровий не такой «кровожадный». Он даже в каком-то смысле «добрый» – вызывает болезнь в очень легкой форме, не приносит почти никакого вреда. В то же время он мобилизует организм человека на борьбу: начинается выработка антител. Эти меры превосходно действуют и против натуральной оспы, так что в течение нескольких лет она не страшна.
Есть и другой метод – пассирование. Именно его использовал Пастер. Поколение за поколением пересаживал он вирус бешенства все новым кроликам. В конце концов потомки некогда очень опасных вирусов оказались ослабленными, в них, видимо, произошли какие-то изменения, мутации. Если такой вирус – это и есть вакцина против бешенства – ввести в организм человека, он лишь вызовет иммунитет.
Коровья оспа – вакцина, подаренная нам самой природой. Метод Пастера – многолетнее пассирование – тоже в каком-то смысле ожидание милостей от природы. Многие виды современных вакцин созданы этим пастеровским способом. Но он не всегда приносит успех: известны случаи, когда пассирование продолжалось десятилетиями, но вирус так и не «подобрел» или, изменившись, приобрел другие, нежелательные свойства. Скажем, в коллекциях института немало таких «прирученных», безвредных вирусов, которые, увы, вызывают слабый иммунитет. Их, конечно, не имеет смысла использовать в качестве вакцины.
Современная наука старается найти методы ускорения процессов «приручения» вирусов. Генетики института, воздействуя химическими веществами, высокой температурой, излучениями, получают множество вирусов с новыми свойствами. Так появились в лабораториях института неболезнетворные вирусы полиомиелита и клещевого энцефалита.
Однако эти изменения не поддаются контролю и управлению. Результаты фактически случайны. Один из путей направленной изменчивости вирусов – гибридизация. Ученые пытаются пересаживать участки нуклеиновой цепочки, а вместе с ними и их свойства, от одного вируса к другому. Например, одна разновидность вируса оспы даст высокий иммунитет, но и сильные осложнения. Другая и безопасна, и бесполезна. Задача: пересадить участки нуклеиновой цепочки, ответственные за безопасность, к тому вирусу, который дает осложнения.
…Экскурсия продолжается. Ты переходишь из помещения в помещение, от установки к установке, от микроскопа к микроскопу. Мигают огоньки на панели прибора – это счетчик отмечает присутствие в вирусе меченых атомов, помогает ученым разобраться в биохимических процессах. Самописец чертит волнистую кривую– автомат следит за ходом сушки препарата, который скоро попадет в медицинские учреждения. В лицо пахнуло холодом – только здесь, за двойными дверями бокса, возможен «личный» контакт с микроорганизмами. Горячий воздух, словно дыхание больного: в этой комнате выращивают культуру ткани и вирусы.
Мне и там и здесь показывают «матрацы» – плоские склянки с легким сероватым налетом на стенках. Это слой клеток, на которых проверяют действие вирусов.
Мелкие плешинки в слое – их «работа». По таким вот плешинкам и другим подобным приметам вирусологи определяют, кто там сидит в банке и что делает.
Я не знаю, кто там, но «он» мне все равно симпатичен. Теперь мне известно, что через какое-то время обитатели этих склянок либо помогут вписать еще одну страницу в книгу медицинской науки, либо отправятся по белым коридорам к «вирусоводам» – в производственные отделения института. Там, если это вирусы гриппа, они попадут в тысячи куриных яиц, пролежавших в инкубаторе 11 дней. Если это вирусы бешенства, их впрыснут в мозг крошечных крысят-сосунков. А оспу будут втирать в кожу холеных, начисто выбритых, многократно вымытых (стерильными мочалками!) и обутых в специальные сапожки телят.
Размноженные в живых тканях вирусы будут извлечены, обработаны, тщательно проверены, запаяны в ампулы. И если кому-нибудь из нас будет грозить беда, они немедля придут на помощь. А халаты, чистота коридоров, двойные двери боксов, стерильный воздух в институте, оказывается, нужны не столько для того, чтобы уберечь меня и сотрудников лабораторий от заразы, сколько для того, чтобы мы сами не заразили многомиллиардные поселения вирусов, которым предстоит бороться за здоровье тысяч людей.
Злодей в стеклянной сети
До сих пор мы говорили о так называемых живых вакцинах. Но можно приготовлять защитные прививочные препараты и из убитых вирусов. Чтобы познакомиться с новейшими работами в этой области, снимем белые халаты, распрощаемся с вирусологами и вернемся из Москвы в Ленинград. Здесь нас ждут у своих «экспонатов» (если можно так назвать только что изготовленное и еще совершенствуемое научное оборудование) физики, химики и эпидемиологи.
Важные научные открытия и разработки нередко выглядят удивительно скромно и просто. Результат пятилетних совместных исследований группы ученых Ленинградского института ядерной физики имени Б. П. Константинова, Политехнического института имени М И. Калинина и Ленинградского института эпидемиологии и микробиологии имени Пастера представляет собой всего-навсего стеклянную трубку диаметром четыре сантиметра, длиной шестьдесят сантиметров, наполненную мелко размолотым стеклом. И хотя знаешь, что вне поля твоего зрения остаются тысячи и тысячи физико-химических экспериментов и опытов на животных, сотни формул, множество расчетов, технологических описаний, всякий раз в подобных случаях восхищаешься простотой и – что одно и то же – изяществом решения сложной научной проблемы. Чтобы было ясно, о чем речь, надо сразу сказать, что именно эта трубка, заполненная стеклянной «мукой», позволила специалистам получить в течение месяца десять тысяч доз хорошо зарекомендовавшей себя на государственных испытаниях противогриппозной вакцины. Об этих исследованиях как о деле чрезвычайной важности упоминал в своем выступлении на XXV съезде партии президент Академии наук СССР академик А. П. Александров.