CC BY
43
не два типа половых хромосом, а больше (например, X, Y и W). У амфибий, предковой группы для наземных групп позвоночных, только четыре процента видов имеют морфологически отличающиеся половые хромосомы, большинство из которых относится к системе ZZ/ZW. Известен один вид амфибий с системой множественных половых хромосом и один вид, у которого Z-хромосома отсутствует вообще, при этом самцы имеют генотип 00, а самки 0W. Особей амфибий с средовой СДП, чувствительной к температуре, в природе обнаружить до сих пор не удалось, хотя в лаборатории были зафиксированы случаи реверсии пола и влияние температуры на детерминацию пола. Некоторые виды жаб могут иметь два вида популяций, у одной из которой гетерогаметный пол мужской, а у другой - женский, при этом сходный генетический состав половых хромосом обоих типов говорит о том, что они произошли от одной предковой пары хромосом. В связи с этим заслуживает внимания тот факт, что в литературе имеются данные о том, что большинство генов на половых хромосомах птиц и млекопитающих совпадают с генами на второй хромосоме саламандры. Возможно, предковые хромосомы в двух разных СДП сформировались в результате расщепления хромосомы только из одной пары.
Переход XX/XY системы в ZZ/ZW и обратно, а также смена хромосомного типа на средовой СДП происходило неоднократно в разных группах рыб, амфибий и рептилий. Однако во многих группах позвоночных установилась одна своя консервативная СДП, эволюция которой происходила по сходным принципам в разных группах.
Р.В. Карев, А.А. Сазанов
Интерфероны как средство профилактики и лечения вирусных инфекций
С инфекционными болезнями, вызываемыми бактериями, медицина уже до известной степени научилась справляться при помощи антибиотиков, сульфонамидов и других препаратов. Но при заболеваниях, вызываемых вирусами, положение иное, хотя уже в то время, когда ещё не было и речи ни о бактериях, ни о вирусах, против одного из опаснейших вирусных, как потом выяснилось, заболеваний, а именно оспы, была предложена вполне действенная предохранительная прививка.
Успешная борьба с детским параличом, которая велась в последнее время, показала, что болезни вирусного происхождения не
123
являются непобедимыми. Изучение вирусов привело в последние годы к открытию, которому суждено большое будущее. Речь идет об интерфероне.
Еще в 1935 г. ученый Маграсси, изучая на кроликах вирус, вызывающий лихорадку, при которой на губах образуются пузырьки (герпес), обратил внимание на одно странное на первый взгляд обстоятельство. Он вводил кроликам в глаз культуру вируса и через несколько дней обнаруживал этот вирус в мозге у подопытных животных. Когда он вводил этим кроликам через 4 дня в мозг культуру вируса, вызывающего во всех ста процентах случаев смертельное воспаление мозга, на кролика с вирусом герпеса это не действовало. Он как бы не допускал вирус в мозг, подавлял его действие и тем предохранял от болезни. Так вот, подавление действия одного вируса другим при смешанной инфекции и было названо интерференцией вирусов.
В 1957 г. английские ученые Исаакс и Линдельман обнаружили, что мыши, болевшие гриппом, не подвержены инфекции другими, более опасными вирусами. Исследование наблюдаемого явления привело к выводу, клетки животных и человека в ответ на вирусную инфекцию выделяют какое-то вещество, которое делает окружающие здоровые клетки устойчивыми к вирусной инфекции. Было выяснено, что при возникновении инфекции в организме человека развиваются иммунные реакции со сложными клеточными взаимодействиями. Регуляторами этих взаимодействий являются специальные белковые молекулы - цитокины. На сегодняшний момент изучено уже более 200 различных сигнальных молекул. Особенностью их является то, что они сами не могут оказывать никакого воздействия на чужеродные антигены и служат исключительно для передачи информации от одной клетки другим. Без участия цитокинов невозможно развитие нормального иммунного ответа. Одним из ключевых цитокинов является интерферон.
Интерфероны представляют собой белковые молекулы с молекулярной массой от 15000 до 21000 дальтон, продуцируемые и сек-ретируемые клетками в ответ на вирусную инфекцию или другие возбудители. Существует три основных класса этих молекул - интерферон альфа (а), интерферон бета (р), интерферон гамма (y) и интерферон омега (ш). Все они не только обладают антивирусным и противоопухолевым действием, но что важнее, обладают свойством активировать - понуждать к действию такие клетки иммунной системы как макрофаги. Интерферон -а выделяется белыми кровяными клетками (лейкоцитами Т и В). Интерферон -р выделяется фибробластами, интерферон -y продуцируется T-клетками и естественными киллерами.
124
Интерферон принимает участие во всех реакциях иммунитета: он может увеличивать образование антител, стимулировать фагоцитоз, усиливать цитотоксическую активность лимфоцитов, подавлять гиперчувствительность замедленного типа и др.
Существует два основных способа использования интерферона в медицинской практике. Первый связан с введением в организм готовых препаратов, второй - со стимуляцией в организме образования собственного интерферона с помощью индукторов.
С середины 60-х годов начались широкие исследования во многих странах мира по изучению действия интерферонов. Шведский ученый X. Страндер успешно применял интерферон для лечения детей с остеогенными саркомами, при которых даже после ампутации конечностей в большинстве случаев (до 80 %) наблюдаются метастазы. Интенсивная и длительная интерферонотерапия привела к тому, что более половины больных жили свыше 5 лет (срок наблюдения), в то время как выжившие в группе нелеченных интерфероном к этому времени составили менее этого срока. Убедительные результаты были получены при лечении ювенильного папилломато-за гортани.
Интерферон оказался эффективным и при других злокачественных заболеваниях (лейкемия, аденокарцинома, рак шейки матки и др.), при которых применение его показано также для предупреждения вторичных вирусных осложнений.
Положительные результаты убедили в необходимости промышленного производства интерферона для медицинской практики. До сих пор эта задача до конца не решена. Дело в том, что использованный до сих пор интерферон получен из лейкоцитов крови доноров, которая, естественно, является очень дефицитным сырьем. В качестве иллюстрации такого утверждения можно привести следующие цифры. В течение 1979 г. группой финского ученого К. Кан-телла было приготовлено 400 млрд единиц очищенного человеческого интерферона, для чего потребовались лейкоциты, выделенные из 45 тыс. литров донорской крови. Таким образом, на сегодняшний день для получения 1 г интерферона необходимо обработать более 100 тыс. литров крови, полученной, соответственно, более чем от 200 тыс. доноров. Естественно стоимость такого препарата остается пока очень высокой. Как свидетельствуют приведенные выше расчеты, донорская кровь не сможет обеспечить растущие потребности в интерфероне. Отсюда возникают две основные задачи: увеличение производства интерферона и уменьшение его стоимости.
Перспективными представляются клетки человека и в первую очередь диплоидные линии фибробластов. С помощью специальных способов индукции на этих клетках можно получить от десятков
125
до сотен тысяч единиц интерферона. Перспективны также лим-фобластоидные клетки человека. Способность этих клеток расти в суспензии позволяет в десятки раз повышать их плотность на единицу культуральной среды и в будущем использовать растворы для программного выращивания. Поскольку получаемый из лимфобла-стоидных клеток интерферон аналогичен лейкоцитарному, после усовершенствования методов очистки он сможет использоваться в медицинской практике. Из прочих источников человеческого интерферона следует упомянуть клетки миндалин и костного мозга.
В последние годы появилось два принципиально новых подхода к решению сырьевой проблемы. Первый связан с использованием генной инженерии, второй - с химическим синтезом интерферона. Предпринимавшиеся ранее многократные попытки получения бактериального штамма, содержащего активно функционирующий ген человеческого интерферона, привели недавно к большому успеху. Удалось получить штамм кишечной палочки, продуцирующий человеческий интереферон лейкоцитарного типа. Для этой работы использован комплекс методов генной инженерии. В поисках интерферонпродуцирующего штамма было изучено 5 тыс. клонов бактерий, в которые вводили интерфероновый ген.
Возможность химического синтеза интерферона стала реальностью после недавнего получения высокоочищенного препарата и анализа его аминокислотного состава. Оказалось, что человеческий интерферон состоит из 166 аминокислот. Изучена последовательность этих аминокислот в полипептидной цепочке. Благодаря этим работам химический синтез интерферона становится сегодня вполне реальной задачей.
Теперь поговорим ещё об одном пути получения интерферона -прямо в организме с помощью индукторов. При их введении организм пациента продуцирует собственный интерферон, который взаимодействует с клетками и тканями организма и сохраняется достаточно длительное время. Кроме того, индукторы стимулируют механизмы специфического иммунитета. Подобно интерферону, индукторы обладают широким спектром противовирусной активности. Но этого мало. Они, как и интерферон, эффективны при лечении опухолей, правда пока лишь у экспериментальных животных.
Кроме уже доказанной возможности использования индукторов вместо интерферона, эти препараты могут оказаться весьма полезными в производстве интерферона. До сих пор для получения этого белка лейкоциты человека обрабатывают вирусами. Гораздо перспективнее недавно разработанный метод так называемой супериндукции интерферона, для которого в качестве индукторов используют синтетические полимеры.
126
