Немного науки. Часть 3.

ПРОДОЛЖЕНИЕ стр. 040 - 077

ВРЕМЯ РОДОВОЕ И ВРЕМЯ РЕАЛЬНОЕ

Во всем, подслушать жизнь стремясь
Спешат явленья обездушить.
Забыв, что если в них нарушить
Одушевляющую связь,
То больше нечего и слушать.

И.-В. Гете

Что в особенностях строения рассчитанной на родовую вечность ДНК и ее, как считалось недавно, трансформаторов — РНК — может обеспечить специфику их взаимоотношения со временем? Какая между ними разница? Прежде всего, ДНК и РНК имеют разную геометрию. ДНК — двойная спираль, защищенная белковой "шубой" до 2 см длиной, состоящая из огромного числа нуклеотидов. Под ударами молекул, пребывающих в броуновском движении, она пружинит, сопротивляясь случайным химическим взаимодействиям, способным привести к мутациям.

И здесь возникает парадокс: благодаря своей величине и пружинистости спиральная ДНК срабатывает как линейное образование, поэтому экзоны, прерываемые интронами и многочисленными стоп-кодонами, далеко отстоят друг от друга. Зато на линейной РНК тепловое движение сближает самые разнообразные группы атомов, часть которых обязательно прореагируют между собой, образовав петли. Действительно, РНК вся "усеяна" геометрическими фигурами: петлями, "шпильками", "крестами", возникшими вследствие химических превращений. Именно от РНК следует ожидать молекулярных модификаций, связанных с влиянием окружающей среды.

ДНК передается поколениям. РНК живет, пока "работает", — от нескольких минут у прокариотов до нескольких часов, а иногда и суток у эукариотов. Что происходит с ее опытом? Первый удар по центральной догме биологии нанесло открытие РНК-содержащих вирусов, переписывающих информацию на ДНК; второй и, возможно, окончательный, — открытие Э.Файера и К.Мелло, удостоенное Нобелевской премии и вошедшее в науку под названием "РНК-интерференция".

Итак, функционирование системы ДНК-РНК оказалось очень сложным. Кроме информационных, или матричных, рибосомальных и транспортных РНК, в клетке найдены так называемые микро-, или некодирующие белок — рi-РНК, без которых биогенез невозможен. Это — одноцепочные фрагменты, способные комплементарно связываться с молекулами м-РНК с образованием двуцепочных структур, блокирующих синтез некоторых белков.

Такие структуры являются причиной сюрпризов для специалистов, работающих в области генной инженерии. Так, в 1990 году ботаники задались целью создать сорт петуний с яркими бордовыми лепестками, введя в растение ген, отвечающий за синтез красного пигмента. Но неожиданно петунии стали белыми. Нечто подобное наблюдается при заражении тюльпанов вирусами, только цветы приобретают красивую пестроту. Работой микро-РНК можно объяснить изящные опыты Беатрисы Минц с превращением онкогенов в гены белой шерсти у серых мышей: потомство от скрещивания получилось полосатое. Уже есть данные, что по уровню микро-РНК можно отличить опухолевые образцы от здоровых тканей.

Стало понятно, каким образом происходит разделение полов, ибо обнаружена рi-РНК, способная "выключить" целую хромосому, оставив две идентичные — XX, характерные для эмбриона будущей девочки. Существует некодирующая РНК, образующаяся при беременности. В свете таких открытий гены — это не архив с информацией, как будет построен тот или иной белок, а скорее фабрика по производству самых различных РНК. Доктор И. Ригоутс, представляющий американский Национальный исследовательский институт генома человека, считает, что у нас количество рi-РНК может достигать 37 тысяч — белок же кодирует приблизительно 21 тысяча генов. Не все с ним согласны, но важна не цифра — важна многочисленность этого класса РНК.

Микро-РНК играют большую роль в регуляции синтеза белков на матрице РНК (трансляции) и ее деградации. Все процессы осуществляются путем комплементарного связывания микро-РНК с частично комплементарными сайтами в нетранслируемых участках м-РНК, которые после сплайсинга и редактирования все-таки остаются, более того, на м-РНК переписывается и та часть ДНК, которую прежде называли "мусорной". Очевидно они входят в управляющую сеть, реагирующую на вызовы окружающей среды. Система управления настолько сложна, что транскриптная и информационная функции РНК по сравнению с ней кажутся простыми.

Открытием микро-РНК наука подошла к ответу на вопрос, каким образом из массы эмбриональных клеток формируются отдельные части тела, что именно заставляет развиваться глаза или конечности там, где им положено, "выключая" способные действовать гены в ДНК, которая находится в каждой клетка

С явлением образования двухцепочных молекул РНК, способных подавлять выработку связанного с каким-либо заболеванием белка и доводить его количество до физиологически целесообразного уровня, связывают будущее медицины. Для нас же важно само открытие способности РНК модифицировать ДНК: выключать либо активировать гены, смещать рамку считывания и тому подобное. Это значит, что найден механизм осуществления петли обратной связи с окружающим миром.

Итак, при ближайшем рассмотрении РНК оказалось удивительно универсальным образованием: она способна не только хранить информацию и самовоспроизводиться, но и направлять синтез белка, и вести себя как фермент. Снимая копию с гена, она в то же время вполне самодостаточна. Раньше считалось, что для репарации ДНК необходима матрица, но теперь понятно, что РНК способна восстановить последовательность нуклеотидов, соответствующую исходному состоянию. Интересно, в связи с этим, что происходит при заживлении ран: ведь это же повторное развитие тканевого биоценоза, но — в ускоренном темпе и в соответствии с конкретной временной ситуацией.

При репарации разорванных цепей ДНК матрицы могут синтезироваться путем обратной транскрипции на основе РНК при участии ретровирусов, которые кодируют обратную транскриптазу. Как показали ученые из Национального института экологии здоровья (США), такая репарация возможна и без предварительного изготовления ДНК-матриц. Если в середину молекулы РНК ввести несколько лишних нуклеотидов, то они обнаружатся в "починенной" хромосоме между сшитыми краями разрыва. Это опять-таки свидетельствует об обратной транскрипции, которая может осуществляться не только обратными транскриптазами, но и обычными ДНК-зависимыми полимеразами.

Исследования в этом направлении продолжаются, но уже можно сделать вывод, что в живой клетке нет принципиальных преград для переписывания информации из РНК на ДНК. Как мы увидим дальше, обратная транскрипция так же необходима жизни, как и работа полимеразного комплекса, при участии которого информация транслируется с ДНК на РНК. В этом биологический смысл взаимодействия клетки с вирусами.

На сегодняшний день нет единого мнения об их происхождении: то ли это "сбежавшие гены", то ли паразиты, стремящиеся быть генами. Считаем, что присутствуют оба сценария — в зависимости от ситуации: это, повторяем, — осуществления петли обратной связи, через которую "внутренний космос" эукариотической клетки взаимодействует с "космосом внешним". Колонизируя геном хозяина, ретровирусы обогащают его новой информацией, выходя из него, выносят какой-то совместно выработанный опыт, необходимый всей биосфере. И на этом зиждется эволюционный процесс.

ЗАКОН НЕПРЕРЫВНОСТИ САМОЗАРОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ

То, что не обновляется, разрушается, ибо неумолимое движение времени всё изменяет.

Ф. Бекон.

Вирусы были открыты как возбудители болезней, поэтому за ними закрепилась однозначно плохая репутация. Но осознание истинной роли этих образований в природе восходит к проблеме возникновения жизни. Что питает колоссальное приумножение ресурсов, свойственное живой системе?

Ведь, в самом деле — как из крохотной оплодотворенной клетки — зиготы — образуется взрослое существо, неважно — человек это, мотылек или слон. Да вроде бы и понятно: целую лекцию можно прочитать о том, что живые системы — открыто неравновесные и преодолевают энтропию благодаря потоку вещества и энергии, приходящих из окружающего мира. Жизнь — это триада по определению В. Энгельградта и согласно подсказке здравого смысла, где от вещества и энергии неотъемлема информационная компонента.

Поступающие в наш организм с пищей нуклеотиды, а также исходные пуриновые и пиримидиновые основания в нуклеиновые кислоты не включаются. Клетки человеческого организма синтезируют эти вещества, являющиеся носителями генетической информации, de novo — из амфиболических промежуточных соединений (интермедиатов). Этот процесс подлежит тонкой регуляции в соответствии с постоянно меняющимися физиологическими потребностями организма. Возможна и реутилизация пуриновых и пиримидиновых оснований, высвобождаемых из нуклеиновых кислот при их деградации, но опять-таки in vivo.

Короче говоря, нуклеиновые кислоты, обработанные протеолитическими ферментами кишечника, теряют способность быть носителями генетической информации и, окисляясь, из организма выводятся. Иные результаты получены при парентеральном введении нуклеотидов и нуклеозидов: при инъекции тимидин может включаться в ДНК без изменений.

Если эти сложнейшие вещества образуются в клетке, то опять-таки должно существовать приходящее туда нечто, означенное особенностями ситуации "здесь и сейчас": иначе в теплую зиму пришлось бы перестраивать весь процесс обмена веществ, сформировавшийся в зиму холодную, что энергетически для организма слишком уж нецелесообразно.

Жизнь восходит к "формозной" реакции А.Бутлерова и, конечно, можно предположить ее бесконечное повторение с "чистого листа", но опять-таки — насколько это согласуется с базовым законом минимума диссипации энергии? Как возникла программа упорядоченного хода реакций органических веществ, лежащих в основе жизни? Если это результат стечения особенно благоприятных обстоятельств, то как произошло, что живые системы преодолели разнообразие условий, свойственных нашей планете? А коль это случилось, и условия не унифицировались, то из этого вытекает, что в природе должен существовать достаточно гибкий механизм разноса выработанной отдельными системами информации обеспечивающей оптимальный структурогенез для всех.

Если живая клетка во многом остаётся для науки "чёрным ящиком", то исходящая из неё информация не может повторить входящую, иначе система не впишется во временную поступь и будет уничтожена энтропией. Второй вопрос: возникают ли новые формы жизни теперь, и откуда они берутся? Судя по страстям вокруг ВИЧ/СПИДа — да, появляются. Но как эпизодичное явление или как система?

Если временно-пространственная субстанция является участником — а точнее, движущей силой — клеточных событий, то на уровне фундамента жизни должен происходить бесконечный процесс формообразования, сразу же загоняемый в уже выработанные эволюцией "каналы информации", векторы, направляющие дальнейшее развитие формы.

Итак, факт преодоления жизнью неоднородности временно-пространственной субстанции опять-таки свидетельствует о существовании петли обратной связи с окружающей средой, о постоянном процессе накопления опыта такого преодоления. Уходящий из клетки вирус, прихвативший какой-то ген и частицу клеточной мембраны с комплементарной ему группой атомов, несёт уже иное информационное содержание, чем тот, который в клетку вошёл. Каждая клетка вносит свою долю в функционирование целого, каждое целое не только берёт из окружающей среды то, что ему нужно, но и обогащает её.

На сегодняшний день можно только предполагать, почему вирусы надолго остаются в ДНК, участвуя в обменных процессах, и при каких обстоятельствах они оттуда выходят, "заражая", как считает медицина, другие клетки.

Ген формирует какой-то этап обмена веществ, кодируя белок, — это на сегодняшний день понятно. Возможен ли обратный процесс? Способен ли белок влиять на работу гена? Не повторяем ли мы логическую ошибку, основной биологической догмы? В этом плане обильную пищу для размышлений даёт открытие прионовых белков, инфекционная форма которых, поражающая высшую нервную систему, является только отдельным случаем, проливающим свет на общую ситуацию.

Хотя роль этих белков в живом организме ещё не совсем ясна, но их распространение чрезвычайно — они встречаются даже у дрожжей, как известно, "мозгов лишённых", — удобной модели для научных экспериментов. Весной и летом 1997 г. в двух американских лабораториях были получены сенсационные результаты: дрожжевой прион способен образовываться даже в бесклеточном растворе: достаточно внести в него фрагмент белка, содержащего характерные прионизирующие повторы.

Подобные опыты повторила группа М. Тер-Аванесяна. Сообщения о результатах цитируем по статье заведующего кафедрой генетики селекции ЛГУ С. Инге-Вечтомова "Прионы дрожжей и центральная догма молекулярной биологии" (Вестник Российской Академии наук, том 70, N40): "Если в экстракт из клеток, не содержащих (РR)-фактор, добавить очень небольшое количество экстракта из клеток, содержащих этот дрожжевой прион, то количество белка — приона быстро нарастает. Теперь в качестве затравки можно взять немного материала из этой смеси и вновь добавить его в экстракт из клеток без (РR)-фактора. Результат будет тем самым. И это можно бесконечно.

...Очевидно, что спонтанно возникший либо привнесенный в клетку прион далее превращает все вновь синтезируемые полипептиды с идентичной или очень близкой ему первичной структурой в своё подобие. Напрашивается гипотеза о существовании своеобразного механизма копирования конформации, или гипотеза "конформационных матриц". В пользу этого предположения свидетельствуют результаты опытов с "подшитыми" генами: оказывается, возникший в клетке дрожжевой прион требует для дальнейшего размножения именно тот белок, который его индуцировал.

Итак, в клетке на сегодняшний день открыто две категории матричных процессов: копирование последовательности ДНК и РНК и копирование белковой конформации. Но для всех ли белков — это ещё предстоит выяснить.

С одной стороны, в клетке происходит самосборка белков по некоему инициирующему фрагменту; с другой — броуновское движение обязательно столкнёт находящиеся в клетке вирусные частицы, комплементарные друг к другу группы атомов провзаимодействуют, создав образование с новыми характеристиками, которые мы предлагаем назвать рекомбинантами — в отличие от мутантов, образующихся вследствие наследственного изменения вирусного материала. К тому же, в клетке обнаружена "третья сила" - вирус-помощник, заготавливающий оболочки для таких образовавшихся структур.

Не самозарождаются ли новые формы жизни в глубинах клеток высокоорганизованных существ, чтобы, выйдя оттуда, вступить в эволюционный процесс, заняв определённую экологическую нишу и обретя свою миссию в вечной игре жизненных сил? Мы привыкли думать, что болезнетворные агенты попадают в наш организм из окружающей среды, где и образуются. Но так ли это, точнее, только ли так? Ведь клетка защищена от особо опасных для микроорганизмов факторов, там они, как это мы увидим дальше, получают информацию о направлении развития жизни на нашей планете и условиях отбора на выживание.

Итак, мы опять оказываемся перед извечным философским вопросом, что первично — яйцо или курица? Либо и то и другое появились одновременно? Как в одно время появились компьютер и компьютерный вирус, словно проявилась какая-то заложенная в развитие событий в нашем мире изначальная программа. Считаем, что здесь мы выходим на фундаментальное явление природы, которое можно сформулировать как закон непрерывности зарождения жизни (Н.Околитенко).

Каждая система на древе усложнения жизненных процессов сформировалась как логичное следствие развития своего предшественника, став его необходимой составляющей. Ныне в науке превалирует мнение, что митохондрии — это вступившие в симбиоз с эукариотами простейшие формы жизни; лейкоциты сохранили признаки амеб — и таких примеров можно приводить много.

Позволим себе параллель с таблицей Д. Менделеева: появление в электронной оболочке водорода еще одного электрона превращает его в литий: водород словно "живёт" в литии, интегрировавшись в принципиально новую систему, что не мешает ему оставаться совершенно независимым элементом и автономно функционировать как необходимая составляющая биосферных процессов. Итак, прокариоты, в соответствии с наблюдаемой тенденцией, должны были интегрировать в эукариоты, ибо такова была логика их обоюдного развития, благодаря чему возникали формы с принципиально новыми характеристиками. Многоклеточные организмы могли появиться только тогда, когда на Земле стало достаточно потребителей ненужных им продуктов обмена веществ.

Процессы природы мы познаём по их влиянию на практику человеческой жизни, но это — не больше, чем частный случай общего явления, о масштабах которого мы судить не можем, — "вершина айсберга" природы. Например, само только изучение корончатых галлов, иллюстрирующих наличие в природе способа симбиоза, при котором бактерия изменяет свойства хозяина путём встройки некоторых своих генов в него, дало в человеческие руки инструмент для генной инженерии — экспериментальный вектор для введения любых ДНК в геном любых растений.

Ведь биологический смысл огромной, разработанной на основе изучения корончатых галлов практики, заключается в том, что Ти-плазмида является естественным инструментом переноса генов. Важно "поймать" сам принцип осуществления природного таинства, а в том, что он проявляется повсеместно, можно не сомневаться, ведь логика природы такова, что за её шокирующей неповторимостью прячется унифицированность.

"Генная инженерия" в окружающей мире осуществляется непрерывно, и цель ее — не только приспособление живого организма к вечно изменяющимся условиям, но и создание тех механизмов которые приспособят его к будущим событиям в соответствии с законом опережающего отражения. Ссылаемся опять-таки на П. Анохина, справедливо утверждающего, что эволюция ведёт отбор достойных жизни форм по отношению не к настоящему, а к будущему.

Да иначе и быть не может, ведь обменные процессы достаточно консервативны, и механизмы, способные усовершенствовать их адаптационные возможности, должны быть подготовлены заранее. Без действия отобранных грядущим факторов ничего в пользу настоящего в клетке изменить невозможно.

На конкретное проявление закона опережающего отражения нынешняя наука экспериментально наталкивается на каждом шагу, не осознавая, что это такое и чем оно чревато для человека. Достаточно вспомнить о вирусах-помощниках, заготавливающих оболочки для новообразований из вирусных частиц в клетках человеческого организма, чтобы об этом задуматься. А при изучении стволовых клеток ученые столкнулись с фактором заготовки РНК и других необходимых компонентов репарационных процессов.

Можно ли отрицать факт возникновения в природе и белков с новыми свойствами, если их создает человек в своих лабораториях? Ведь даже изменение их пространственной конфигурации приводит к появлению новых свойств — а только через это мы и познаём; процессы в микромире, часто ограничивая познание догмами, созданными собственным воображением.

Итак, что нам позволяет утверждать, что процесс самозарождения происходит непрерывно? Возможность образования первичных нуклеотидов на основе моносахарида рибозы с последующим присоединением фосфатных и азотистых групп атомов. Предопределённость жизни на основании ДНК и РНК, являющихся действующим началом вирусных частиц.

Предопределённость вживления вирусных частиц носителей памяти, обеспечивающих выживание систем в связи с необходимостью образования обратных связей как условия непрерывной самоорганизации процесса жизни. Принципиальная способность белка к матричному синтезу, открытая на прионах.

Принципиальная способность вирусных частиц к самосборке и обретению заготовленных впрок оболочек, что означает возникновение принципиально новой системы в клеточных условиях, в силу комплементарности отдельных участков ДНК (либо РНК ретровирусов), как известно, записанных для всего сущего единым генетическим кодом. Экспериментальных подтверждений этому накоплено достаточно в разных научных лабораториях мира.

Наиболее чётко происходящие события выражены на примере вирусов, обладающих геномом, фрагменты которого распределены между отдельными особями. Когда в одной особи собирается полный набор фрагментов, такие вирусы способны заражать растения.

Особого внимания требует явление захвата отдельных участков ДНК и горизонтальный их разнос в организмы, приспособленное к дооформлению и функционированию новой живой системы. Необходимо искать механизмы, обеспечивающие выход таких форм в окружающую среду, где следующим этапом их эволюционирования может стать (а может и не стать, ведь в природе прокариоты существуют как в клетке эукариот, так и самостоятельно) превращение колонии в многоклеточный организм.

Не придётся ли в ближайшее время давать имена некоторым из этих структур и искать для них место на древе жизни в соответствии с линнеевской классификацией? "Молчаливые" участки ДНК, в которые внедряются вирусы, можно рассматривать как "информационный шум", источник творческих возможностей для материализации "зацчастей", необходимых в условиях развития системы, в которую заложен код, по-разному проявляющийся на разных временных этапах.

Размышляя о том, как Бог сотворил мир, Тома Аквинский пришёл к выводу, что в первичной субстанции было "всё" и в то же время "ничего". Иллюстрацией к такой концепции может быть лишённая активных генов ДНК, где оставшаяся в прошлом информация даёт возможности для выживания организма в будущем. Одно несомненно: новообразованные сущности более приспособлены к дальнейшему разносу генетической информации, который официальная медицина называет "заражением". Нечто подобное тому, что наблюдается в отдельном организме, на заре жизни происходило и в целом мире, да и теперь происходит,

Процесс самозарождения жизни непрерывен, только искать его проявления нужно не в глине, а я живой клетке, творящей новые вирусы.

А РЕЦЕПТОРЫ СТАБИЛЬНЫ?

Главным препятствием на пути к пониманию жизни является ее естественность.

Д. Бернал.

Согласно принятой на сегодняшний день ВИЧ/СПИД-концепции, опасный ретровирус сначала концентрируется на поверхности клеток иммунной системы, потом проникает в них через расположенные на их поверхности рецепторы СD4. Эмпирическим доказательством этой концепции является наличие на оболочке самого ВИЧ структур, вступающих в реакцию с СD4 по принципу "замок-отмычка" — универсальному для взаимодействий между макро-и микромиром.

По наличию этой группы атомов все Т-лимфоциты разделены на положительные а отрицательные. Некоторые из особо буйных научных голов, нагнетающих страсти вокруг "мягкой депопуляции" человечества, идут так далеко, что ставят вопрос об отборе с последующим клонированием СD-отрицательных индивидов — ради спасения человечества как биологического вида. Естественно — в семьях богатых людей. Именно на изучении особенностей взаимодействия ВИЧ с клеткой-мишенью базировались надежды на создание вакцины, блокирующей процесс его проникновения. При этом допускающий рецептор считается чем-то статичным, раз и навсегда сформированным.

Возможно ли это ? Ведь жизнь потому и побеждает энтропию, что берёт из окружающего мира организацию, определяемую генетической программой, постоянно преобразуя свою материальную составляющую в соответствии с закономерностями "молекулярной биологической логики". Много об этом размышляет, в частности, Ю. Калашников.

Вот что он пишет: "...Чтобы изменить функциональную направленность деятельности клетки ей, в определённой мере с помощью новых информационных сообщений, необходимо частично менять свою аппаратную систему. Смена аппаратной системы, естественно, связана с синтезом новых биомолекул и разрушением старых, которые отслужили свой срок и выполнили свою задачу. Поэтому, после выполнения своих функций, каждая биомолекула расчленяется на элементарные структурно-информационные процессы. Использованная информация как бы стирается и ликвидируется, а отдельные составляющие её буквы или символы, то есть "молекулярный биологический шрифт", рассыпаются для того, чтобы вновь быть использованными в новых информационных сообщениях или других клеточных процессах. Такова основная отличительная особенность информационных передач в молекулярно- биологических системах".

По этой причине распадаются и вновь собираются обеспечивающие переведение родовой информации в реальное время информационные РНК, по этой же причине рецепторы, воспринимающие поступающую из внешнего мира информацию не могут быть статичным образованием — иначе они бы просто не выполняли свои задачи.

Сигнал "передаю" в живых системах неотделим от сигнала "принимаю", ибо информационные превращения обусловлены комплементарными взаимодействиями групп атомов тех самых нуклеотидов. Каждый полипептид состоит из соединённых в определённом порядке аминокислот, каждая аминокислота, в свою очередь, состоит из константной части — углеводородного скелета — и его функциональной группы (аминогруппа и карбоксильная группа) и вариабельной — боковой цепи, со своими неповторимыми свойствами и структурными отличиями, - они и являются носителями информации.

Каждый нуклеотид состоит из молекулярных цепей. ДНК и РНК тоже имеют константную часть — соединения пятиуглеродного сахара и фосфорной кислоты, и вариабельную — азотистое основание. Порядок следования нуклеотидов в ДНК определяет наследственность. "Биохимическая логика" та же самая: поэтому и нуклеотиды и аминокислоты являются теми буквами, которыми пишутся информационные тексты всех обменных процессов.

Именно функциональные боковые группы атомов и узнаются ферментами. Изменения на фоне этих групп будут активировать соответствующие ферменты, и таким образом во время трансляции — образования белка — сама генетическая информация будет диктовать программу изменения ферментного состава. Ведь жизнь потому и стала возможной, что система максимально открыла себя для информационных, вещественных и энергетических потоков окружающего мира, отсюда и особенности клеточной мембраны.

Согласно общепризнанной на сегодняшний день мозаичной модели, её белки, в том числе и рецепторные, встроенные в липидный метрике, не только свободно перемещаются в плоскости, но и способны "нырять" и вновь появляться на поверхности, схватывая при этом внешние сигналы, чтобы передать их на внутриклеточные эффекторы. Как показывают радиоактивные метки, рецепторы на клетках иммунной системы особенно подвержены колебаниям: погрузившись в матрикс, они отщепляются вместе с участками плазматической мембраны (очень интересный и совершенно неосмысленный наукой факт), оставаясь там, и, наоборот, число готовых к функционированию рецепторов может увеличиваться.

Поскольку это химические вещества, способные вступать в реакцию, то что же с ними происходит при таких количественных превращениях и остаётся ли неизменной качественная сторона этого явления? Не меняют ли рецепторы своё содержание? По логике вещей, так и должно быть: рецепторы живут вместе с клеткой, будучи инструментом её реактивности, следовательно, должны постоянно настраиваться на обеспечение конкретных задач гомеостаза.

Ещё до "СПИД-эры" был накоплен большой эмпирический материал о том, что поверхностные антигены иммунокомпетентных клеток могут находиться не только в мембранной, но и в растворимой форме, участвуя в реализации иммунного ответа. Такие белки циркулируют в сыворотке крови. Обнаруживаются они с помощью иммуноферментного анализа за счёт либо протеолитического расщепления мембранных форм, либо альтернативного сплайсинга и-РНК, приводящего к образованию укороченного транскрипта, соответствующего растворимой форме. Возможна и та и другая формы: так бывает, например, в случае S-формой СD117 антигена-рецептора фактора стволовых клеток.

Сам факт схода антигена с мембраны приводит к модуляции иммунных реакций. Такие данные, в частности, накопил Нижегородский НИИ эпидемиологии и микробиологии (Россия). Ныне активно исследуются растворимые формы рецептора интерлейкина 2 (SIL-2R, SCD25), S-форма СD8 антигена, характерного для цитотоксических Е-лимфоцитов, SCD95 антиген, опосредующий апоптоз, и другие.

Картина неоднозначна, и пока только одно можно сказать: острое течение болезни и хроническая форма характеризуются разными показателями "антигенного пейзажа" и разным между собой соотношением составляющих. Исследователи пришли к выводу, что при гепатитах отсутствует параллелизм в изменениях уровни экспрессии мембранной и растворимой форм СD38: в то же время активация лимфоцитов не всегда сопровождалась сходом с мембран активационных антигенов.

Так же с ревматоидным артритом и красной волчанкой. Вирусная инфекция может вызывать повышение уровня одних активационных антигенов, не затрагивать другие и приводить к падению уровня третьих. При этом картина свидетельствовала скорее об угнетении клеточного звена иммунного ответа у больных, например, гриппом, чем о его активации Такие факты требуют глубокого анализа. Ведь мало открыть и исследовать какое-то явление — нужно ещё правильно его истолковать.

Противоречивые данные получены при изучении ВИЧ-инфекции. И что особенно интересно: экспрессия мембранного CD95 антигена повышена у ВИЧ-инфицированных на СD8-положительных клетках, в то время как повышенная экспрессия мембранного СD95 антигена на Т-клетках регистрировалась только у больных с очень низким уровнем СD4 -положительных клеток. Почему? По логике вещей, такие лица вообще не должны инфицироваться ВИЧ. Если существующая на сегодняшний день концепция правильна, то как она согласуется с тем, что происходит в человеческом организме?

В том, что растворимые формы поверхностных антигенов наряду с мембранными участвуют в образовании иммунных механизмов, сомневаться не приходится: ведь иммунный ответ — это реакция на внешнее воздействие, для которого нужно мобилизовать внутренний механизм. Самое удивительное свойство иммунной системы заключается в том, что она специфически реагирует на миллионы различных чужеродных антигенов, что объясняется теорией клональной селекции: каждый лимфоцит в процессе своей жизни приобретает способность реагировать с определённым антигеном.

Подчеркиваем: в зависимости от поступающей извне информации формируются стадии того самого явления, которое нельзя понимать исключительно как "защитный экран от агрессоров, даже в тех случаях, когда он таким воздействиям не подвергался. Достигается это тем, что на клеточной мембране — и именно в самом поверхностном её слое — появляются белки-рецепторы, специфически соответствующие антителам, которых миллионы.

И что ж — этих белков-рецепторов тоже должны быть миллионы, если они статичны? Такая концепция опрокидывается в исчезающе малые величины, как в своё время теория преформизма: научный опыт подсказывает, что в делении Т-лимфоцитов на позитивные и негативные отсутствует понимание основополагающего природного механизма, позволяющего с минимальными энергетическими затратами осуществлять информационно-вещественные взаимодействия.

Нет, группа атомов СD4, через которую проникает ВИЧ, — это не листочек на лавровом венке мраморной статуи Аполлона Бельведерского, который можно отбить вакцинацией. Эта группа появляется и исчезает, а, следовательно, тот самый лимфоцит, кстати, наиболее таинственная недавно открытая и мало изученная клетка, — может быть как Т-позитивным так и Т-отрицательным. И только непреодолимое стремление к статичности, свойственное унаследованной от вчерашнего дня парадигме, мешает разработать методику, позволяющую "подловить" его на этих превращениях.

И опять возникает знакомый вопрос: клеточный "мир" постоянно воссоздаётся заново в процессе построения углеводного скелета (предполагаемая "формозная" реакция А. Бутлерова), к которому потом подсоединяются фосфорные остатки, либо в природе существует такой же поток "живых" несущих информацию РНК и ДНК, как и поток белков, жиров и углеводов?

Первая версия менее вероятна, потому что на таком пути природа отсекла бы себя от датчиков реального времени, стала бы закрытой для информации об окружающем мире, что с жизнью несовместимо. Вещественный материал для РНК" и ДНК-превращений должен приходить извне) как блоки чего-то, подготовленного ситуацией "здесь и сейчас", и несущего паттерны ответов на её вызовы. Вспомним, что при парентеральном введении нуклеотиды и нуклеозиды способны включаться в ДНК без изменений, в отличие от поступающих с пищей. Речь идет опять-таки о "перфокарте времени".

ВИРУС ВИРУСУ РОЗНЬ

...Мы не просто боремся за преобладание взглядов, ноя полагаю, что мы оба должны бороться за правду.

Платон, "Филеб".

30 августа 2006 года в Лозанне (Швейцария) открылась крупнейшая конференция, посвященная вопросам разработки вакцины против ВИЧ. На поиски этого препарата, по оценкам международной организации Инициатива вакцины против ВИЧ (IAVI), ежегодно израсходуется около 642 миллионов долларов, при этом инвестиции частного сектора составляют меньше 100 миллионов. (По сообщениям прессы, в 2008 году объем инвестиций в исследования в области профилактики ВИЧ составил почти 1,2 миллиарда долларов; из них 868 миллионов долларов выделено на поддержку научных исследований и опытно-конструкторских разработок (НИОКР) для получения вакцины и 244 миллиона долларов на поддержку НИОКР для получения микробицидов).

В лондонской конференции приняли участие 700 учёных из 50 стран, были представлены 312 докладов. Общий вывод таков: прогресс в профилактике вакциной приобретённых иммунодефицитов медленный, перспективы неясные... Директор национального института аллергии и инфекционных заболеваний США доктор Энтони С. Фаучи, сначала пожаловавшийся на нехватку средств, вынужден был признать, что главные препятствия носят всё-таки научный характер. И это, к сожалению, так. Надежду на то, что вакцинацией можно победить любую инфекционную болезнь, породило известное всем открытие Дженнера.

Но натуральная оспа — болезнь очень древняя. Достоверно известно, что она появилась в Китае в III столетии новой эры, и для её профилактики уже в X столетии практиковали инокуляцию — заражение гноем тех, кто, переболев, остался жив и не слишком изуродован. В Европу оспа попала с крестоносцами, возвращавшимися с Ближнего Востока, и сначала не считалась тяжёлой болезнью.

Жестокие эпидемии вспыхнули с конца XVI — начала XVII столетий, и тогда, спасаясь от них, как сообщает исследователь истории борьбы с заразными болезнями А. Коток, на детей одевали одежду переболевших лёгкой формой оспы и устраивали "оспенные вечеринки". Результаты были неоднозначны, ибо случалось, что заразившиеся от инокулированных, переносили оспу очень тяжело, не редкостью были и смертельные случаи в XVIII столетии.

Гной для профилактики брали из пустул у тех, кто был благополучно инокулирован, а позже начали использовать воспалительный экссудат, образующийся в начале формирования язвы. Этот метод был безопасней, хоть и не так эффективен. В 1768 г. Екатерина II пригласила ко двору английского инокулятора Т. Димедейла, и он провёл профилактику ей и наследнику престола Павлу, за что удостоился титула барона и денежного вознаграждения, позволившего врачу сменить профессию — стать банкиром.

Акция прошла так удачно, что императрица сочла нужным издать указ об обязательности инокуляции для всего населения. Результатом стали "оспенные бунты", порождённые шлейфом эпидемий, следовавших за этим актом. К концу XVIII столетия попытки профилактировать оспу сошли на нет.

Но и эпидемии перестали быть такими массовыми, как несколько столетий назад. То же можно сказать о всех болезнях, диагностированных и отошедших в прошлое неизученными, дамокловым мечом нависавшими над человечеством. Холера потеряла свою губительную силу задолго до того, как от неё были найдены средства, а против проказы, загнавшей в XVI столетии четверть европейского населения в лепрозории, до сих пор нет надёжного лекарства.

Места, где жили, трудились и даже рожали детей поражённые жуткой лепрой в XIX столетии, стали своеобразными "музеями под открытым, небом", куда приезжали здоровые люди, уже не боясь подхватить заразу. Великий писатель Стивенсон взял из рук прокаженного сигарету и докурил её на глазах у товарищей: эта экстравагантная выходка говорит о многом.

"Человеческие недуги неисчислимы, медицина в лучшем случае ограничит их список и научится часть из них предупреждать, а другую — эффективнее лечить. Жизнь без болезней — утопия такая же, как сказка о бессмертии или "живой воде", — пишет классик иммунологии В.Говалло. Время, проявляющееся в эволюционном процессе, ставит "на поток" какой-то фактор, создавая из живого мира единое целое, где все составляющие интегрированы. И не стоит преувеличивать значение вариоляции: оно происходило на фоне естественного затухания натуральной оспы.

Возникает вопрос: что случилось с оспенным вирусом? Он что, выйдя или будучи выведенным из человеческой популяции, перестал существовать? Вряд ли. Ведь даже во время самых лютых эпидемий были люди, которые не заболевали, хоть и были вирусоносителями. Случалось, что приехавший из неблагополучного региона человек, становился причиной вспышки заболевания, хотя сам оставался здоровым...

"...Реальность сегодняшней позиции состоит в том, что все мы неодинаково чувствительны к разным заболеваниям, у каждого имеется свой собственный "лист возможных недугов", — писал по этому поводу исследователь причин тканевой несовместимости Говалло, глубоко понимавший закон генетической неповторимости всего сущего.

При всём при том подвергать сомнению ценность преодоление оспы вакцинацией не будем. Но вот вопрос, можно ли эту практику распространять на всю без исключения область взаимодействия эукариотов с вирусами, требует глубоких исследований. Тем более, что живём мы в постгеномную эру. И открытия последних лет дают много оснований для отрицательного ответа на этот вопрос.

Геном оспенного вируса — две ДНК, состоящие из почти двух тысяч генов, по сути, две хромосомы, и только недостаток экспериментального материала не позволяет науке провести чёткую грань между таким представителем царства Вира и бактерией.

Когда Карла Линнея спросили что-то об особенностях червя, он ответил неопределённо: "Червяк так длинен, а человеческая жизнь так коротка". Вирус оспы слишком "длинен" для тех ста с лишним лет, что прошли со времени открытия неклеточной формы существования чтобы можно было понять, что именно в его генетической программе оказалось таким фатальным для человеческого организма.

Когда-нибудь это науке удастся. Пока же вот что должно быть понято. Если в эукариотической клетке количество действующих генов ничего не говорит о месте живой системы на лестнице эволюционной иерархии, то разница между вирусом, у которого семь экзонов, и тем, у которого их 200, больше, чем между слоном и мухой.

"Вируса вообще", "просто вируса" в природе не существует, а именно такой категорией оперирует наша медицина. Она не делает разницы между организованной, но не проявляющей признаков жизни системой, пребывающей за пределами клетки, и сбросившим капсид, ставшим генетическим материалом, вирионом, состоящим из нескольких участков рибонуклеиновой кислоты, потовой принять участие в клеточных процессах.

Не делает разницу между тем, что входит в клетку, и что из нее выходит, хотя вирус "на выходе" может "обогатиться," не только лишними нуклеотидньши группами, но и генами, прихваченными из ДНК клетки-хозяина, не говоря уж о липидах ее оболочки. А ведь это сущности с совершенно разными характеристиками!

Если действительно выделены ВИЧ-1 и ВИЧ-2, которые, имея почти одинаковую для современной техники структуру, но отличаясь по молекулярной массе белков, по-разному взаимодействуют с организмом, то насколько же должна быть различна стратегия оспенного либо полиомиелитного вируса и вируса гриппа, состоящего из нескольких экзонов! Можно ли их одинаково воспринимать ?

Если то, что медицина называет вирусом ВИЧ, — это неисчислимое количество квазивидов, связанных продуктами своей жизнедеятельности — а они выработаны совместно с ДНК клетки-хозяина после того, как вирус на неё "переписался", — то на какой из этих квазивидов нацелены поиски вакцины? На кого они подействуют?

Стремление во что бы то ни стало сохранить парадигму вчерашнего дня порождает, как мы уже писали, более чем странные для научного мышления представления об "уловках вируса", который, видите ли, "стремится уйти от иммунной системы" и поэтому "маневрирует", постоянно меняясь.

Но состоящий из нескольких генов вирус — это просто модель того, что происходит в нашем генетическом аппарате, стабильность которого всегда квази, ибо он взаимодействует с потоком информации, приносимой временем. Спонтанный мутагенез — процесс непрерывный, ибо природе приходится преодолевать эволюционные тупики.

Известный американский генетик М. Грин даже обнаружил особый ген-мутатор, вызывающий в районе расположения гена IgI мобильные элементы: этот феномен получил название "путешествие автостопом". Но даже без таких открытий логика жизни подсказывает, что бесконечная изменчивость вирусов, содержащих небольшое количество генов, — всего лишь слабое отражение того, что происходит в геноме эукариотов.

Ген - не кусочек застывшего химического вещества, ДНК называемого, а динамическая структура, окруженная роем транспозонов, постоянно подпитывающих его информацией. Как отметил Г. Георгиев, "ген постоянен в своем непостоянстве". И материал для такого непостоянства, повторяем, приходит извне, переводя означенный в генах, с которыми человек рождается вектор развития в реальность. Если это не ретровирусы, переписывающие свою информацию на ДНК; то наука должна указать другой источник, который согласовывал бы структурогенез с морфогенезом, осуществляемым в ситуации "здесь и сейчас".

˝Страсти по СПИДу˝ в значительной степени базируются на подчеркивании отличия поведения ВИЧ от ранее известных возбудителей болезней — оспы, полиомиелита, бешенства...

Опять-таки, не подвергая сомнению существующие на сегодняшний день теории, полностью согласимся с тем, что мы имеем две совершенно разные вирусные стратегии. Кроме одного: повода для нагнетания паники в обществе нет — есть материал для изучения и осмысления природных явлений, Тем более, что науке уже есть на что опереться. Разрабатывая теорию вирусного происхождения раковой опухоли, классик науки генетики Л. Зильбер высказал мысль о существовании вирусов инфекционных и интеграционных.

Представляющий первую категорию вирус всегда вирулентен. Под это понятие подпадают возбудители острых инфекций с коротким инкубационным периодом, бурным течением и относительно быстрым финалом: излечением, иногда с формированием остаточных необратимых явлений, либо гибелью. Таковы, прежде всего, оспа, полиомиелит, вирусные энцефалиты, бешенство, столбняк, мозаичная болезнь табака... Такие возбудители генетически устойчивы, проникнув в клетку, сохраняют свою организованность, репродуцируются, как правило, в цитоплазме, а не ядре, и имеют в геноме некое начало, способное дезорганизовать общую регуляцию клетки-хозяина, заставить ее штамповать свои собственные копии.

Второй тип вирусов Зильбер назвал умеренными (по аналогии с умеренными фагами),: или интеграционными, Эти агенты вызывают образование комплекса вирус-клетка, получающего принципиально новые свойства.

В живом мире ничто не суммируется — только интегрируется — поэтому считаем нужным предложить для второго сценария развития клеточных событий термин: вирусы адаптационные. Они встраиваются в ДНК хромосом клеточного ядра, внося туда некую нужную информацию, при этом теряют способность самостоятельно репродуцироваться, реплицируясь только вместе с клеткой-хозяином. Могут работать как ген, продуцируя белки, участвующие в обменных процессах, выработанные под контролем клеточной ДНК.

Важен не сам по себе продукт, а фактор, которому он сопротивляется: поэтому белок, по которому идентифицируют ВИЧ, находят у беременных, перенесших переливание крови, туберкулез и целый ряд заболеваний — до вирусных бородавок включительно.

Выход адаптационного вируса возможен при распаде м-РНК — если он сохранил последовательность своих генов, что зависит от особенностей каждого конкретного организма. Уходящий из захваченной геном клеточной ДНК вирус становится носителем новой, совместно выработанной информации, и заражение других клеток означает ее распространение в организме. Если эта информация имеет жизненно важное значение, она пройдет дарвиновский отбор и будет передана через плаценту последующим поколениям, ибо ретровирусы имеют прямое отношение к продолжению рода на Земле, что опять-таки является отдельной темой.

В случае инфекционных (их еще можно назвать кризисными) вирусов вакцина возможна: ибо здесь слова "убить" и "ослабить" имеют смысл, хотя этот вопрос требует объективного изучения.

В случае же вирусов адаптационных — нет, ибо, будучи датчиками особенностей реального времени, они всегда приходят с новыми характеристиками. Такие вирусы можно рассыпать как типографский шрифт "на подходе" к ДНК, и очень возможно, что броуновское движение, столкнув отдельные группы нуклеотидов, создаст новое, порожденное самой клеткой образование — рекомбинант. Свойственная нашей эпохе размытость симптомов многих болезней, возможно, и обусловлена такими рекомбинантами, некоторое время живущими в клетке либо выходящими из нее.

К адаптационным вирусам, считаем, относится ВИЧ. Сюда же следует отнести и вирус гриппа, изменчивость которого открыл П. Дюсберг — тот самый, который возглавил движение СПИД-диссидентов.

Кроме сказанного, отметим, что адаптационные и кризисные вирусы различаются способом взаимодействия даже не с человеческим организмом, а, пожалуй, со всей биосферой: к первым общепринятое понятие об эпидемии неприменимо. В случае распространения таких заболеваний как чума, холера, желтая лихорадка, сыпной тиф, натуральная оспа население либо вымирает, либо приобретает иммунитет, и пошесть сама по себе идет на спад.

Но — может повториться через 30-50 лет, пока характеристики клеточных оболочек человечества — в одних этносах раньше в других позже — не изменятся настолько, что возбудитель потеряет способность проникать в клетку. Что с ним делает эволюционный процесс дальше, мы не знаем, ибо сохраняемые в лабораториях образцы относятся к прошлому.

Как правило, кризисные вирусы имеют "резервуары" в наших соседях по планете: распространение чумы, например, часто зависело от того, сколько крыс сумело сбежать на берег с зашедшего в гавань чужеземного корабля либо спастись после его крушения.

С адаптационными вирусами иначе. Соберет грипп свою жатву или не соберет, но его возбудитель через какое-то время обязательно будет заменен другим, и он возникнет на нескольких континентах сразу, не нуждаясь "в помощи" носителей. Явление известное с 50-х годов прошлого столетия, когда один и тот же штамм гриппа обнаружили одновременно в Индии и Африке.

Другое дело, что а одном месте население окажется более восприимчивым к вирусу, в другом меньше, следовательно, там эпидемия не возникнет. Но факт замены одного вируса другим несомненен, хоть ни его резервуара, ни природных хозяев среди наших соседей по планете обнаружить не удается. Тем не менее, когда один и тот же штамм гриппа возвращается, оказывается, что коллективный иммунитет к нему выработан, и для этого не требуется даже жизни одного поколения.

Так случилось с вирусом А1, который в 1947 году был пандемическим, а в 1948-1956 годах и по настоящее время стал спорадическим. До него господствовал вирус А0, вызывающий весьма опасную инфлюэнцу.

Нежелание системно осмыслить подобные явления привело к панике при появлении вирусного штамма Н5N1, способного вызвать пандемию так называемого "куриного гриппа". В 2008 году мы были свидетелями совершенно варварских сцен, когда на телеэкранах кур запихивали в мешок и сжигали живьем, доходило до того, что стреляли даже диких птиц, чтоб они, видите ли, не занесли опасный возбудитель.

Это было похоже на откровенную "расчистку рынка" от конкурентов, и здесь официальная наука обязана была сказать свое слово. Но она отмалчивалась, явно боясь подвесить свою репутацию "на ниточку миэзинового волокна", как о подобной ситуации высказался В. Энгельгардт. А, возможно, и не была готова к обоснованному осмыслению явления.

В той ситуации мы выступили с рядом статей, одна из которых, напечатанная в правительственной газете "Урядовый курьер" N41 (1 марта 2008 года) называлась "Птичий грипп: воспоминание о будущем". Вот небольшая из нее выдержка: "В нашем организме действительно обнаружен вирус, который только двумя составляющими отличается от птичьего Н5N1. Достаточно ли этого, чтобы образовалась опасная рекомбинация? Наука знает случаи, когда разница и в одну составляющую становилась непреодолимым барьером для нарушения межвидовой изоляции".

Паника в мире началась после того, как группа ученых во главе с Джеффри Таубергером из Института молекулярной патологии Вооруженных сил США (Вашингтон) опубликовала результаты считывания нуклеотидной последовательности вируса Н5N1. Работа началась в 1996 году — до того как в Гонконге случилась вспышка птичьего гриппа, вследствие которого из 18 заболевших умерло шестеро.

Заинтересовавшись эпидемическим аспектом особенностей человеческого организма, Таубергер исследовал коллекцию образцов проб легочной ткани американских солдат, умерших от "испанки". На них сохранились фрагменты вируса из 10 генов, а их реконструкция растянулась на 10 лет. Исследователь сделал вывод, что в оболочке Н5N1 в процессе эволюции появилась группа атомов, способная вступить в реакцию с соответствующей группой атомов в оболочке человеческой клетки.

Что означает такая мутация? Считаем, что это - след генетической программы возбудителя пандемии 1913 года, которая вписала в человеческую ДНК-память об опыте приспособления нашего организма к вирусу-носителю информации об изменениях в окружающей среде.

Там, где бушевала "испанка", выжили и дали потомство те, кто не имел в оболочках своих клеток "отмычек" для вирусов. А следовательно, даже в случае перекомбинации птичьего гриппа с человеческим возможны только отдельные случаи заболевания, но — не пандемия.

К сожалению, основной причиной нагнетания страстей является фактор, о котором писала американка Донелла Медоуз: "Природа вершит отбор, руководствуясь способностью видов развиваться и размножаться в природной среде. Фермеры на протяжении десятка лет отбирали то, чем можно накормить людей. Теперь же критерий отбора — возможность запатентовать и продать."

Стремление продать как можно больше лекарств, утвердив их агрессивной рекламой, и станет причиной того, что пандемий гриппа не избежать. Но не птичьего, а — человеческого".

Вернемся к теоретическим основам наших размышлений. Мы не можем достоверно знать, откуда пришли и куда уходят кризисные вирусы. Но на наших глазах в окружающей среде происходит нечто подобное тому, что наблюдали супруги Ландсбергер в чашках Петри: замена одного поколения адаптационных вирусов другими, а следовательно, дарвиновский среди них отбор на самые различные факторы. Ведь практически каждые год-два структура вирусов самого только серопoдтипа А0 меняется, прежде всего, меняется антигенный профиль их поверхностных белков — гемагтлютинина и нейроминидазы.

И объяснять это явление "уловками возбудителя" массового недуга бессмысленно; любой адаптационный вирус — это результат взаимодействия двух составляющих: конкретного вириона и характеристик конкретной временной ситуации, и этот результат должен распространиться на всю биосферу.

Но грипп — это только удобно наблюдаемая модель того, что постоянно происходит в природе, всего масштаба механизма осуществления петли обратной связи с окружающей средой мы не знаем. Эта задача ждет своих исследователей.

ВИЧ не создает иммунной прослойки среди населения земного шара. Но это не повод для накручивания страстей вокруг "мягкой депопуляции человечества", а еще одно доказательство того, что ретровирусы наша иммунная система берет под контроль.

Могут ли адаптационные вирусы вызвать болезнь? Да, могут, но об этом разговор пойдет дальше. В природе вообще нет ничего однозначного: мобильные гены рождают новые полезные тексты, но становятся и причиной наследственных заболеваний, если разрушат или изменят структуру смыслового текста ДНК. Но через случайности просматривается система, и ее науке надлежит познать.

ПЕТЛЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Часто утверждают, что наука "опространствует время", придает времени пространственный характер. Мы же открываем возможность иного подхода. Рассмотрим какой-нибудь ландшафт и его эволюцию: растут населенные пункты, мосты и дороги связывают различные районы, преобразуют, и пространство приобретает временное измерение.

И. Пригожий.

Наша иммунная система спасает нас от неминуемой смерти в результате инфекционных заболеваний. Любой ребенок, родившийся с сильно нарушенной функцией иммунной системы, обречен на скорую гибель, если не будут приняты чрезвычайные меры по его изоляции от множества инфекционных агентов-бактерий, вирусов, патогенных грибов и паразитов. "Не только человек, но и любое позвоночное животное с иммунологической недостаточностью находится под угрозой смерти", — читаем в пятом томе "Молекулярной биологии клетки" Б. Альбертса, Д. Брея, Дж. Льюиса, М. Реффа, К. Робертса и Дж. Уотсона, написанной до открытия ВИЧ/СПИДа.

Если учесть, что Т-лимфоциты, образовавшись из плюрипотентных стволовых клеток, размножаются и становятся тем, чем они есть, в тимусе, то в конечном итоге именно с этой железой связаны все недостатки иммунной системы. У детей с избирательным нарушением клеточных форм иммунитета почти всегда обнаруживаются аномалии развития тимуса. У так называемых ВИЧ-положительных новорожденных подобного не наблюдается.

Считается что В-лимфоциты реализуют гуморальный иммунный ответ, Т-лимфоциты - иммунный ответ клеточного типа. Во взрослом организме и те и другие медленно обновляются.

Т- и В-лимфоциты становятся морфологически различимы только после того, так отреагировали на антиген: тогда у них появляются характерные белки плазматической мембраны, которые служат различительными маркерами. Итак, встреча с ˝гостями из микромира˝ заложена в природу функционирования высокоорганизованной живой системы.

С клеточным иммунитетом не рождаются — он должен "прорезаться", а вместе с ним и дефицит его — если имеются генетические к тому предпосылки. Из этого логически вытекает вопрос: не являются ли микроорганизмы "пусковым моментом" реализации закона генетической неповторимости всего стоящего на страже жизни?

Записанная в ДНК родовая вечность должна провзаимодействовать с реальным временем, — и это становится особенно понятно в случае с Т-лимфоцитами. Общее их число в человеческом организме по скромным подсчетам 2•1012 — вполне сопоставило с массой печени или мозга. И все они неповторимы, ибо несут на своей внешней мембране антигены гистосовмесгимости.

У человека они названы НLА, иначе "белками самости". Разнообразие тех или иных признаков называется полиморфизмом, или множественностью форм. Так вот, белки НLА-класса — есть почти на всех соматических клетках, имеющих ядро: на мембране их около 5•105 молекул на клетку — цифра совершенно астрономическая.

Репертуар антител ученые затрудняются определить, считая, что он насчитывает миллионы специфичностей. Ни одна другая генетическая система организма не имеет такого количества аллельных форм определенного гена, как трансплантационные агенты. В систему входит около 400 генов, обнаружено 3,6 млн. строительных блоков ДНК, общее число фенотипов НLА составляет около 20 млрд.

НLА-класса II сосредоточены в основном на клетках, имеющих отношение к иммунным ответам, и большинство Т-лимфоцитов узнает антигены на поверхности, чужеродного явления только тогда, когда они ассоциированы с собственными НLА-гликопротеинами. Такое свойство Т-лимфоцитов названо ассоциативным узнаванием, и оно явно рассчитано на такое же астрономическое количество вариантов вирусов, которые постоянно мутируют.

Итак, иммунная система способна реагировать на миллионы антигенов. Каким образом? На сегодняшний деньсамое большое признание получила теория клональной селекции. Суть ее сводится к тому, что при взаимодействии клетки с чужеродным белком любого происхождения на ее поверхности появляются белки-рецепторы, которые специфически соответствуют данному антигену. Связывание антигена с соответствующим рецептором активирует клетку, вызывая размножение и созревание ее потомков — миллионов В-клонов, ибо именно В-лимфоциты продуцируют антитела.

Каким образом? Согласно современным воззрениям, антитело в В-клетке предсуществует, но — как совершенно уникальное явление. Встреча с антигеном заставляет клетку делиться, продуцируя линию клонов. Их антитела химически связываются с антигеном, ибо на их плазматической мембране появляются характерные белки. Суммарный же репертуар всех процентов В-клеток по самым приблизительным подсчетам составляет миллион различных молекул антител.

В-клетки могут быть стимулированы и неспецифически — вследствие "удара" по иммунной системе, которым может стать множество факторов: голод, переутомление, беременность, вливание донорской крови, любая болезнь... Наверное, и употребление наркотиков. Не с такими ли белками сталкивается медицина при ВИЧ-тестировании ?

Участок на молекуле антитела, способный связываться с антигеном, называется сайтом комбинации, а соответствующий участок антигена — антигенной детерминантой. Картина бесконечно усложняется тем, что на антигене есть множество антигенных детерминант, соответствующих клону В-клеток, который порождает противодействующие антигену антитела.

Гликопротеины группы НLА и служат ориентиром для активации надлежащих субпопуляций Т-лимфоцитов. Возникает вопрос: если антигеном является вирус, то что же получается: "паразит" сам создает армию своих победителей? Либо здесь мы опять-таки встречаемся не с чем-то исключительным и потому опасным для нашего здоровья, а с совершенно естественным природным явлением?

Вероятнее последнее. Речь идет о гармоническом антагонизме (термин принадлежит К. Лоренцу): в природе все жизненные процессы балансируют между постоянством и приспособляемостью, жесткостью и динамичностью, клеткой и организмом, особью и популяцией. Еще это явление называется "антагонистической плейотропией".

В случае с ВИЧ/СПИД-доктриной обращаем внимание ее приверженцев на то, что в клетке выявлены не только белки-корецепторы, содействующие инфицированию ретровирусами, но и белки-хемокины, блокирующие их проникновение в макрофаги, а это значит, что процесс подлежит клеточному регулированию. Его детали во многом не исследованы, но изучить и осмыслить их можно только с позиции понимания невозможности "остановки мгновения" во всем, что связано с жизнью.

Ведь саморегуляция клетки возможна лишь тогда, когда все без исключения вещества, в том числе и нуклеотиды, участвуют в метаболических процессах, а поступь во времени — это постоянная замена составляющих структурных элементов новыми, поступающими из окружающей среды. "Жизни присуща история", — говорил И. Пригожий.

Именно поразительная специфичность иммунной системы наводит на мысль, что ее клетки подвергаются атаке столь же поразительным количеством антигенов, заставляя, вырабатывать соответствующее количество антител. Из этого опять-таки вытекает вывод, что вирусы, взаимодействовать с которыми должна научиться "новорожденная клетка", являются столь же органическим фактором окружающей среды, как воздух, вода или поток энергии и строительного материала, поступающий с питательными веществами. Ретровирусы, проникая в клетку через рецепторы, избавляются от основного признака жизни — собственной организованности, чтобы стать "генетическим посланием", вооруженным ферментами для его реализации.

В свете старой парадигмы, представляющей РНК исключительно как копию "рабочий чертеж", снимаемый с гена, ретровирусы, конечно, "агрессоры". Но сейчас, когда экспериментально доказана способность РНК "править" гены, сдвигая рамку считывания, и даже выключать их, — можно ли ограничиться таким подходом?

К счастью, параллельно с нагнетанием страстей вокруг ВИЧ-инфекции развивается новое направление медицины — генная терапия, успешно использующая ретровирусы, в том числе ВИЧ, как информационные векторы: на наших глазах столкнулись две противоположные парадигмы, из которых вытекают две совершенно различные практики.

Но — ставим следующий вопрос.

Каждая клетка-предшественница, порождающая клетку иммунной системы, согласно современным воззрениям, детерминирована к выработке одного антигеноспецифического рецептора.

Лимфоциты способны набрасываться даже на функционально пригодные молекулы, если те содержат элементы антигенности: отличить "свое" от "чужого" — цель сопряженных с ним реакций. Антигенная индивидуальность, не признающая даже кровного родства, до сих пор остается причиной многих неудач, связанных с пересадкой органов. Лимфоцит, воспринявший сигнал о структурном неблагополучии, начинает активно размножаться, создавая семейство клонов, каждый из которых реагирует со строго определенным антигеном. С появлением нового антигена, прежние лимфоциты становятся "клетками памяти", ибо активируются уже иные рецепторы на поверхности этих структурных элементов.

Селекция клонов, детерминируемая антигенным раздражителем, является сутью лимфоцитарного иммунитета, который по донным но сегодняшний день, всегда приобретается. Это — эволюционный процесс внутри самого организма, очень специфичный, настроенный на строго определенный раздражитель и нейтральный по отношению к другим. Лимфоциты нам даны от рождения, это основа, на которой развивается лимфоцитарный иммунитет.

Если конституционная резистентность совершенствуется с популяцией, то приобретенный иммунитет — это персональный вклад хозяина в общую "сокровищницу", отражающий его жизненный опыт, историю его взаимодействия с микромиром. На этот фактор опираются вакцинация, введение сывороток, гаммаглобулинов и тому подобные медицинские технологии.

Но логика развития клеточных событий порождает и сомнения в такой "массированной атаке" на иммунитет, которую современная медицина обеспечивает каждому, кто появляется на свет. У новорождённого клеточный иммунитет развивается с "нуля". А возможен ли "минус"?

Учитывая особенности поведения лимфоцитов, — да, возможен, если их оболочка не выбросит группу атомов в ответ на раздражающий фактор. Очевидно, в этом смысл существования рецепторов в растворимой форме: они участвуют в клеточных событиях, извлекая нужную информацию, чтоб вынести ее на поверхность. Только ли для взаимодействия с другими клетками? Несомненно, и с окружающим миром тоже, иначе как бы осуществлялся адаптационный процесс?

Вся доктрина ВИЧ/СПИДа, построенная на том, что в клетку внедряется "паразит", проникающий через рецептор СD4+, исходит из двух предпосылок: стабильности рецептора и стабильного количества Т- лимфоцитов, которые вроде бы уничтожает ВИЧ, чем снижает клеточный иммунитет.

Но, повторяем, сам факт высокой специфичности Т-клеток свидетельствует о том, что события, аналогичные проникновению ВИЧ, редкостью быть не могут. А СD4+ рецептор не может быть постоянен, поскольку он всего лишь детерминирован до встречи с вирусом в клетке — предшественнице, а очень возможно, что тот же самый лимфоцит может быть и позитивным и негативным по отношению к ВИЧ.

Не путаем ли мы причину со следствием? Не сама ли клетка выбрасывает рецептор на поверхность в силу необходимости обеспечить приток определенной информации? Уже есть данные о том, что один и тот же лимфоцит может терять толерантность по отношению к ВИЧ, и, не сомневаемся, что с отказом от старой парадигмы такие сообщения будут накапливаться.

"Таким образом, согласно теории клональной селекции, иммунную систему по принципу ее работы можно сравнить скорее с фабрикой готовой одежды, чем с ателье, где шьют по мерке. Вопрос о том, как организм животного может вырабатывать такое множество разных антител, становится поэтому проблемой генетики, а не белковой химии", — читаем в "Молекулярной генетике" уже известного нашим читателям авторского коллектива.

Отдав должное научной дальновидности ученых, — ведь книга писалась, когда человеческий геном еще не был прочитан; — скажем: да, именно генетики. Двумя путями взаимодействуют организмы с фактором времени: мутированием (прокариоты, чей геном нестабилен) и приращиванием интронной части ДНК, которое происходит постоянно. В обоих случаях возможны оба сценария — речь идет о превалировании одного из них. На наших глазах внедряется ВИЧ, и, очевидно, это совершенно естественное явление.

Даже по тому, что на сегодняшний день известно об иммуноцитах, а молекулярный механизм иммунного ответа клеточного типа пока что мало исследован, — можно судить о том, что восприятие вирусов исключительно, как "паразитов" несостоятельно. Ведь Т-лимфоциты не только уничтожают чужеродные клетки или собственные клетки, инфицированные вирусом, но и помогают В-клеткам вырабатывать антитела, а главное — подавлять ответ В-клеток или других Т-клеток на антигены.

Речь опять-таки идет о Т-супрессорах, функционирующих в том случае, когда их к этому побуждают Т-хелперы, которые, в свою очередь, ингибируются Т-супрессорами. Эта обратная связь свидетельствует о гибком механизме, регулирующем взаимодействие с микромиром: не война на уничтожение, а удержание его представителей в полезных, для живой системы пределах.

Да, ВИЧ-концепция не вписывается в теорию клональной селекции — отсюда и все попытки объяснить угрозу, якобы нависшую над человечеством, "особой стратегией мыслящего вируса", который заставляет иммунную систему сотрудничать с ним, а по другой версии — убивает Т-лимфоциты.

Но ведь только Т-лимфоциты не решают проблему сопротивляемости организма инфекциям. Антитела продуцируют В-лимфоциты — по сигналам, исходящим от Т-лимфоцитов, — и все это согласуется с общими запросами гомеостаза. Не стоит забывать, что инициаторами лимфоцитарных реакций являются макрофаги, откуда к лимфоцитам поступает комплекс с особыми элементами клеточной мембраны — La-антигены.

Логика этого процесса такова, что чужеродное вещество должно изменить привычный для лимфоцитов "антигенный пейзаж", и только после этого оно становится по-настоящему чужим. Очевидно, и реакция рецептора СD4+ на комплементарную группу атомов возможна только тогда, когда она опосредствована макрофагами.

Активированные макрофаги выделяют особые медиаторы, которые растормаживают Т-лейкоциты — интерлейкины. Без макрофагов размножение Т-лейкоцитов весьма проблематично. Такой сложный механизм взаимодействия между рецепторами, распознающими нечто постороннее, и вырабатывающими на него реакцию (сюда же входит еще и система оценки) развился в процессе эволюционного притирания макро- и микромира. Он был всегда — возможно, в рецессивном состоянии, но был. Вот здесь мы и подходим к тому, без чего невозможно понять, что происходит с человечеством, и — соответственно выработать способы борьбы за его здоровье.

Нынче, в лучшем случае, медицина занята изучением того, что происходит в клетках больного человека, но что у здорового - не знает, а эксперименты in vitro истинной картины не дают, ибо, как известно еще со времен Марка Аврелия, часть качествами целого не обладает, а жизнь кончается там, где прерваны естественные информационные потоки, обеспечивающие ее организацию. Любой клеточный иммунитет —- результат сотрудничества с вирусом, иначе не бывает.

Так что под доктрину ВИЧ/СПИДа необходимо либо создать другую теорию развития клеточного иммунитета, либо отказаться от самой доктрины.

Высокоспецифичные ответы Т-клеток, связанные с выработкой антител в отношении антигена, свидетельствует о невозможности свести антигены к "единому знаменателю", ибо каждая секунда с ее комплексом материальных факторов всегда специфична. Тем более, невозможно вычленить поведение одной составляющей из сложнейшего ансамбля иммунных реакций, на основании чего делать выводы слишком опасные в практике борьбы за человеческое здоровье.

И все-таки — какую информацию может вынести на мембрану рецептор, участвовавший в клеточных процессах?

Тут мы логически выходим на второй закон, обеспечивающий жизнь, которая должна не только реагировать на вызовы времени, но и предвидеть способы нужной реакции, отложенные временем в ДНК. Это значит, что в клетки должен поступать не только генетический материал, обозначенный особенностями реального времени, но и выноситься информация о способах преодоления кризисных ситуаций, возможно, с тем же самым генетическим материалом, но — претерпевшим изменения в процессе взаимодействия с клеткой. Речь идет о петле обратной связи, без которой жизнь ни в каких проявлениях невозможна.

Рецепторы Т-клеток мало изучены, и представления об их взаимодействии с вирусами очень далеки от точности. Но уже теперь ясно, что антитела, по которым распознается ВИЧ, крайне опосредствованы и являются продуктом, жизнедеятельности целой системы, ответом на какой-то, свойственным многим патологическим явлениям, фактор. Их находят при самых различных болезнях и, в первую очередь, при беременности. Последнее — не удивительно; ведь женский организм должен принять генетически чужую сперму и не дать отторгнуться плоду, тоже генетически наполовину чужому.

Следует также учитывать, что некоторые антигены могут активировать В-лимфоциты и без помощи Т-клеток. Кроме того, еще в шестидесятые годы прошлого столетия стало известно, что Т-клетки могут и подавлять (супрессировать) ответ В-клеток на антигены. Опять-таки, здесь наблюдается очень сложная обратная связь: ведь Т-супрессоры функционируют только тогда, когда их побуждают к этому Т-хелцеры, но и сам Т-хелпер, в свою очередь, ингибируется клеткой-супрессором.

Повторяем: мы имеем систему, рассчитанную на осуществление обратной связи, обеспечивающей клеточную саморегуляцию в зависимости от не поддающейся унификации ситуации. О молекулярных механизмах взаимодействия между лимфоцитами известно очень мало, но иммунологи пришли к выводу, что лимфоциты, скорее всего, передают друг другу сигналы путем секреции растворимых факторов, действующих на относительно больших расстояниях. Такие белки даже были выделены — в процессе изучения причин отторжения тканей при пересадке их от одного пациента к другому.

И здесь мы подходим к вопросу, ответ на который способен пролить свет на многие тайны так называемой "чумы XX столетия".

Отторжение трансплантата обусловлено реакцией на антигены, расположенные на поверхности его клеток. В этом принимают участие Т-лимфоциты. В хирургической практике для того, чтобы ткань прижилась, приходится подавлять функцию иммунной системы реципиента лекарственными препаратами.

Бывает, хотя и значительно реже, обратная реакция — агрессия трансплантата по отношению к тканям реципиента, особенно в случае пересадки костного мозга, вызванная недостаточностью иммунной системы. И опять-таки основное препятствие здесь — Т-хелперы "восстающие против хозяина". Так называемые трансплантационные реакции можно моделировать, смешивая культуры лимфоцитов разных индивидуумов in vitro

Итак, делаем вывод; вся ВИЧ-доктрина базируется на стремлении к привычной комфортной статичности в восприятии клеточных процессов и вычленении отдельных составляющих из сложнейшего ансамбля жизненных явлений, что совершенно не соответствует действительности.

Согласно молекулярной логике, одна и та клетка может быть СD-позитивной и СD-негативной - в зависимости от того; какую информацию вынесет на мембрану рецептор, в растворимой форме участвовавший в обменных процессах. Здесь кроется ответ на вопрос, почему одни и те же Т-клетки могут быть допускающими и недопускающими: все зависит от некоего фактора, который надлежит исследовать.

Пользуясь случаем, хотим обратить внимание на то, что вирусов гриппа по антигенным характеристикам насчитывается свыше 2 500 вариантов. На каких же основаниях можно утверждать, что только ВИЧ-1 и ВИЧ-2 попадают в наш организм, вызывая болезненные явления, при таком полиморфизме клеточных рецепторов? Не уподобляемся ли мы героям притчи о слепцах, пытающихся исследовать целого слона?

Продолжение следует.

31.10.2010

Евгений Вериго, с. Дедовщина.

Подпишитесь на рассылку:

Эндогеник-01 и доктор Вериго
 

Нравится