Биологическое оружие — месть природы?

В статье «Война с болезнями или борьба за прибыль?» («Зеркало недели», №29, 2005 г.) затронута чрезвычайно важная для всего человеческого рода проблема: действительно, «разрыв между ожиданиями, которые возлагались в последние годы на современную фармацевтику, и ее реальными достижениями оказался настолько глубоким, что перед всей отраслью замаячила угроза серьезного кризиса». Причина этого не только в пренебрежении к этическим принципам, что позволяют себе производители сильнодействующих лекарственных средств, но и в движущих силах эволюционного процесса, сокровенный механизм которых лишь начинает открываться перед наукой.

Болезни иммунитета — грядущие эпидемии

Аптеки, где фармацевты изготавливали лекарства по индивидуальному заказу, уходят в прошлое. Имеем мощную отрасль промышленности, препараты производятся в широких масштабах и соответственно рекламируются. Ориентируются при этом на среднестатистического человека со среднестатистическими клеточными характеристиками. Но такого в природе не существует. Признаком процветания вида является неповторимость каждой особи: одних только белков тканевой несовместимости HLA открыто свыше сотни, и они компонуются в такое количество вариантов, что его хватит с избытком на весь исторический период развития человечества. Их еще называют «белками самости»: обеспечивая множественность форм внутри рода, они вместе с тем — составляющая тонкой работы иммунной системы. Как наследственность оберегает видовые признаки, так иммунитет стоит на страже индивидуальности: так что стоит ли удивляться, что одни и те же, казалось бы, невинные лекарства по-разному действуют на разных людей?

В начале шестидесятых годов прошлого век эйфория по поводу успехов аллопатической медицины сопровождалась рядом скандалов, среди которых самым громким был талидомидный. Этот широко разрекламированный транквилизатор считали таким безопасным, что его рекомендовали беременным женщинам, вследствие чего родилось около десяти тысяч детей-калек — с недоразвитыми руками и ногами или совсем без них, с деформированными глазами. На суде обнаружилось, что один из основных производителей препарата — фирма Chemie-Girtmental в течение трех лет очень добросовестно испытывала его действие на собаках, кошках, мышах и на 150 подвидах кроликов, повторяя исследования в разных странах. Что же произошло?

Многие органические вещества, обмен которых обеспечивает жизненные процессы, существуют в двух стереоизомерах. Последние, сохраняя один и тот же атомарный состав, являются как бы зеркальным отображением друг друга. По-разному поворачивая плоскость поляризации света, имеют и разные свойства. Все сахара, принимающие участие в обменных процессах, — «правые», все аминокислоты, из которых состоят белки, — «левые». Героиня очень глубокого по своему научному содержанию произведения Льюиса Кэрролла — Алиса — поинтересовалась у котенка Китти, дадут ли ему в Зазеркалье молока и можно ли его пить. Нет! «Зазеркальное» молоко может пить только «зазеркальный котенок».

Талидомид был хорошо проверен по всем международным тестам, но в промышленных условиях образовалась смесь его зеркальных изомеров, и какой-то из них повредил репарационную систему генетического кода. Предусмотреть такое развитие событий помешала инерционность человеческого мышления; только турецкий ученый С.Айгюн догадался поэкспериментировать с куриными зародышами, и опасность обнаружилась сразу.

Что же происходит на уровне очень сложного механизма нашей иммунной системы, где все составляющие четко подогнаны друг к другу? Результат ее работы сводится к связыванию враждебного живому организма агента — антигена — с произведенным в клетках антителом: они образуют комплекс, обеззараживающий токсины, болезнетворные микроорганизмы, вирусы да и собственные клетки, по каким-то причинам ставшие опасными. Реагируют антигены и антитело как сильная кислота и сильная щелочь; имея группы атомов, которые зеркально отражают друг друга, они «защелкиваются» между собой, как кнопка.

И вот представьте себе, что в промышленных условиях образуется смесь зеркальных изомеров по какой-то группе атомов фармацевтического препарата. Что тогда?

В лучшем случае антитела «вырубаются», и иммунная система частично или же полностью не срабатывает. Могут ли фармацевтические фирмы гарантировать, что это не произойдет? Нет. Вообще ведутся ли такие проверки? Родившихся с генетическими поражениями детей относят на счет нездоровой экологии, в частности повышенного радиационного фона. Однако радиационное излучение способно пролететь сквозь клетку, не зацепив жизненно важных органов; ядохимикаты нейтрализуются иммунной системой, а фармацевтические препараты «бьют в самое яблочко», поскольку для того и созданы.

Массовое ослабление иммунной системы — последствие применения сильнодействующих фармацевтических препаратов — и не только потому, что она, как утверждает известное медицинское светило В.Говалло, разучилась бороться с болезнетворными агентами. Самая большая беда в том, что она начинает работать вопреки интересам самого организма, который должна защищать. Перед аутоиммунными недугами типа волчанки или некоторых видов лейкемии аллопатическая медицина всегда была беспомощна. Особенность нашего времени — болезни защитной системы угрожают стать эпидемиями. В этом плане материал для размышлений дает появление таких «новинок», как куру, болезнь Крейтцфельца-Якоба, скрепи (коровье бешенство).

Их причиной становятся белки-прионы, открытые в 1982 году. Они существуют в двух изоформах, из которых одна нормальная для позвоночных. Обе имеют одинаковый молекулярный вес и характеризуются аминокислотной последовательностью, которой нет ни у одного из известных белков, кодируются тем же хромосомным геном хозяина, где в последний раз прореплицировались. Различаются лишь как будто незначительными особенностями своей пространственной структуры. Нейропатолог Адриан Агупир (Цюрих) доказал, что к инфекции устойчивы мыши, не имеющие В-клеток. В 1999 году его данные подтверждены другими лабораториями. Но это же — «фабрика антител»!

В наступление на человека идет то, что испокон веков его защищало.

Запомнив, что скрепи с вирусами или другими микроорганизмами пока не связывают, поставим вопрос следующим образом:

А с чем мы боремся?

Да вроде бы понятно с чем: с возбудителями болезней, которые человек где-то «подхватил». Каждый знает, что благодаря успехам аллопатической медицины удалось преодолеть страшные эпидемии оспы, чумы, холеры, опустошавшие когда-то города и села. В ХІІ столетии в лепрозориях сидело четверть европейского населения: разве не производят впечатление такие факты?

Успехи аллопатической медицины отрицать не собираемся. Но правда и то, что холера потеряла свою губительную силу задолго до того, как было изобретено лекарство от нее, а средств от проказы нет и по сей день. Лепра, ужасная лепра сама себя изжила, а на протяжении последних десятилетий явно уходят в прошлое «обязательные» когда-то детские болезни — корь, коклюш, ветряная оспа... Здесь мы соприкасаемся с проявлением эволюционного процесса изменения генетической структуры популяций.

За «отмиранием» болезней — изменения нашего организма на уровне клетки, прежде всего особенностей ее внешней оболочки, «мохнатой» от выростов белково-углеводородной природы — рецепторов. Исполняя какую-то очень важную миссию, они вместе с тем могут быть «отмычками» для возбудителей болезней, которые в своих клеточных оболочках имеют вещества, способные вступить с ними в химическую реакцию. Холерой, например, болели те, кто имел на своих клетках так называемый ганглиозид М. И там, где свирепствовали эпидемии, дали потомков те, кто от природы был лишен этого рецептора.

На клеточном уровне мы все — мутанты, и другими быть не можем, поскольку и эволюционный прогресс — не что иное, как процесс изменения генетической структуры популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

До недавнего времени продолжались споры по поводу того, какую роль в этом процессе играют вирусы с их специфическим строением: нить вещества наследственности окруженная белковой шубой. Принимая на себя удар изменений в окружающей среде, не являются ли они разносчиками «передового опыта в биосфере» по отношению к высокоорганизованным организмам? Так, доктор медицинских наук К.Ухтомский, много лет изучавший поражения нервной системы, считает, что в клетках живых организмов постоянно «...происходит естественная генная инженерия». И далее: «Если не случайны их (вирусные) особенная структура, способы сохранения и передачи информации, особенности взаимодействия с клетками любых биологических объектов, то не случайны, наверное, и вирусные заболевания как часть процессов, происходящих в биосфере». Доктор медицинских наук С.Румянцев относительно надежд на возможности искоренения всех видов болезней, которые расцвели в первой половине ХХ века, высказался так: «Во-первых, такая цель недосягаема, во-вторых, имеем ли мы право уничтожать экологическую систему микроб—жертва и тем самым тормозить собственный эволюционный процесс?»

Впрочем, как показала расшифровка генетического кода человека, последнее настолько невозможно, что о каком-то «праве» даже речь не идет: в нашей ДНК найдены отпечатки свыше двух тысяч генетических программ вирусов и разных микроорганизмов, по сути след эволюционного пути, пройденного в процессе взаимного приспособления. Что они там делают, если передаются от поколения к поколению? На этот вопрос науке еще предстоит найти ответ, пока же можно сказать: граница между генами и вирусами размывается, и взгляд на это явление как на исключительно враждебную человеку силу придется менять. Так, ретровирусы выполняют чрезвычайно важную миссию, участвуя в обеспечении приживления плода в материнском организме, который, будучи генетически наполовину чужим, должен был бы подвергнуться беспощадной атаке иммунной системы. Это не происходит.

Но именно ретровирусы и подозревают в том, что они становятся причиной рака и СПИДа, и согласно нынешней медицинской парадигме они подлежат уничтожению. За последние десятилетия изменила свое содержание вакцинация организма: сначала очень немного вирусных частичек вводили для того, чтобы «научить» иммунную систему узнавать вражеских агентов и оказывать им сопротивление; теперь вакцинация стала средством массовой профилактики населения. Считается, в человеческий организм вводятся убитые вирусы. На этом остановимся и подумаем, а что такое собственно вирус?

Это — переходный этап между жизнью и нежизнью: вне клетки вирусы ведут себя как обычное химическое вещество, даже кристаллизуются, словно кухонная соль. Признаки жизни, состоящие в способности к изменчивости и наследственности, они проявляют, лишь попав в ДНК высших организмов. Можно ли их убить? Нет. Только «разобрать на запчасти», которые остаются в самой клетке, поскольку это — явление того же порядка, что и ген: ведь генетический код единый для всего сущего. И здесь начинается самое опасное.

Известно, что антибиотики действуют в связи с энзимными системами организма: пенициллин на оболочку, тетрациклин на синтез бактериальных протеинов — впрочем, не будем утомлять читателей специальными сведениями. «Получить» зловредный вирус с помощью чудес современной фармацевтики не проблема. А что дальше?

А дальше мы имеем кучу очень специфического «строительного материала» для клеточных процессов. Масштабная серия проведенных в разных лабораториях мира экспериментов показала: просто построенная ДНК вирусов или РНК ретровирусов химически связана с ДНК клетки хозяина так прочно, что ее и сильнодействующими препаратами не удается разорвать. Такие структуры — гибридомы, добытые из клеток раковых опухолей, имеют больший молекулярный вес, нежели ДНК вируса: отсюда и непонятный медикам, работающим при крематориях, парадокс — тела погибших от онкоболезней сгорают на несколько секунд дольше, чем другие.

Убить вирус — означает ли это уничтожить его губительную для человека силу? Нет. Мембрана вируса Сендая, например, сохраняет все свои токсичные качества, из-за чего этот вирус стал «инструментом» для создания гибридом в лабораторных условиях.

Но самое главное не это. Если вирус, выполнив свою космическую миссию по разносу «передового информационного опыта», способен мирно встроиться в генетический аппарат человеческой клетки, постепенно приспосабливаясь там к участию в ее процессах, то «убитый» вирус, соединенный с частью ДНК, соответственно вырванной из своего естественного места, приобретает принципиально новые свойства. Под его влиянием может начаться процесс преобразования нормальной клетки в «эгоистическую», которая «забывает» свои функции, место среди прочих клеток и начинает неистово делиться, проращивая другие органы, чего быть не должно.

Споров вокруг причин ужаса ХХ столетия — много. Но по сути все высказанные мнения и результаты всех экспериментов сводятся к нескольким моментам: в образовании раковой опухоли участвует не целый вирус, а какая-то его часть; болезненный процесс может начаться тогда, когда в клетке будет нагромождено достаточное количество этих частичек, которые захватывают участки человеческой ДНК, способные между собой провзаимодействовать, создавая гибридомы.

Существует ли что-то подобное в нормальном состоянии? Да. Открыты, например, мультипартитные вирусы, являющиеся причиной болезни некоторых растений. Любопытна их особенность — фрагментированность генома. Фрагменты распространены между отдельными особями, и инфекция возникает тогда, когда в одном растении собирается полный их набор. Под действием определенных факторов? Это уже отдельный разговор.

Подчеркиваем: раковая опухоль зарождается в самой клетке, и в этом процессе участвуют не целые вирусы, а отдельные их части. Так что вряд ли стоит делить вирусы на инфекционные и неинфекционные, опухолеобразующие и «мирные»: в одной и той же системе могут находиться участки, определяющие все эти свойства. Отделив их друг от друга, оборвав естественный взаимоконтроль генов, мы только помогаем им собраться в нечто, способное стать раковой опухолью. Поскольку в нормальных клетках всегда есть так называемые «вирусы-помощники», заранее заготавливающие оболочки для вирусных частичек, снабжая ими тех, которые сами их не вырабатывают. Они даже способны изменять оболочку «мирного вируса», превращая его в болезнетворный. Это научились делать и ученые в своих лабораториях. Например, частички вируса Рауса в раковых опухолях не находят, но они там появляются после введения в культуру клеток лейкозного вируса-помощника. Поэтому не стоит удивляться, что когда-то редчайшая болезнь человеческого генома стала обычным явлением.

В 1900 году рак возникал у 6—7 человек из 100 тысяч. В 1970 году этот показатель «прыгнул» до 160—170 человек на то же количество населения. То были годы эйфории от успехов медицины... вчерашнего дня. Поскольку перед медициной сегодняшней встала проблема, ею же самой и порожденная.

С точки зрения вируса...

Теперь это можно увидеть в электронный микроскоп. Почему именно теперь? Потому что усовершенствовалась методика или потому что раньше такие эпизоды были слишком большой редкостью, чтобы их можно было наблюдать. А можно увидеть, как бактериальная клетка приближается к другой бактериальной клетке и протягивает ей выгнутую трубочкой стенку. Оттуда выскальзывает плазмида — свернутое в кольцо вещество наследственности ДНК. Это означает, что живая система, терпя катастрофу, попросила помощи у другой и немедленно ее получила.

Свет на это явление проливает открытие, сделанное в 1951 году американкой Барбарой Мак-Клинтон (Нобелевскую премию за него она получила только в 1984 году): речь идет о прыгающих генах, «скользящих» по ДНК, оказывая влияние на соседние участки. Позже ученые обнаружили еще один класс подобных носителей наследственной информации, способных формировать уже целые «кассеты» генов, кодирующих белки, которые оказывают сопротивление сразу целому комплексу неблагоприятных факторов. Сейчас понятно, что эволюция идет не только от поколения к поколению долгим путем дарвиновской триады: изменчивость, проявляющаяся в вызванных воздействием внешней среды случайных мутациях (некоторые из них передаются по наследству, подвергаясь далее естественному отбору), — но и «по горизонтали»: через непосредственный разнос генетического материала, обеспечивающего приспособительные изменения. И не только в мире микроорганизмов. Транспозоны «...могут захватывать и переносить гены одного хозяина к другому, и не только в пределах одного вида, но даже иногда далеких друг от друга видов», — писал классик отечественной науки С.Гершензон. И хотя немало ученых в этом сомневается, имеем много «звоночков», извещающих о том, что мы стоим на пороге массового появления новых болезней, вызванных разносом генетического материала. Это и уже упоминавшееся «коровье бешенство», «куриный грипп», о котором сейчас столько разговоров, болезнь легионеров лихорадка о’ньонг-ньонг и многие другие. Кроме того, можно предвидеть, что симптомы «классических» болезней будут все больше размываться, ставя врачей перед угрозой неправильного применения фармацевтических препаратов.

Последовательно изгоняя микроорганизмы из их естественной среды — клеток нашего тела, — мы боремся с естественным законом непременного заполнения экологической ниши, сформулированным еще В.Вернадским. Это означает: даже если бы нам удалось справиться с теми, которых считаем исключительно врагами, то их место займут другие вирусы и бактерии, опасные уже тем, что человеческий организм к встрече с ними не подготовлен. Болезни — естественное явление развития жизни, в процессе которого отдельные составляющие на всех уровнях ее организации «притираются» друг к другу, а вместе с тем и к условиям нашего изменяющегося мира с его большими перепадами температуры, «космическими бурями» и иными факторами.

«Система защиты населения от бактериальных инфекций, основанная на вакцинации и антибиотиках, постепенно, но неуклонно теряет свою эффективность, и причина состоит в том, что появились инфекционные бактерии нового типа, чрезвычайно устойчивые к лекарствам. На них старые антибиотики не действуют, а новые перестают действовать через короткое время», — пишет, в частности, доктор медицинских наук В.Крылов, высказывая очевидное для многих мнение. Более того, в прессе и научной литературе уже появились сообщения о том, что применение лекарств, под давлением рекламы ставшее неконтролируемым, стимулирует возбудителей отдельных болезней, в частности и тех, которые вызывают раковые опухоли.

Что дальше?

А дальше следует, пожалуй, признать: ориентация на «вырывание болезни с корнем» с помощью сильнодействующих средств, идущая от Парацельса, потерпела поражение. И вспомнить: до того был Гиппократ с его восприятием человеческого организма как составляющей окружающей среды, с которой надлежит пребывать в гармонии. Это означает коренное изменение медицинской парадигмы: болезнь следует воспринимать не как нечто отдельное, существующее само по себе, а как реакцию организма на факторы внешней среды, согласно закону неповторимости всего сущего всегда индивидуальную. Вместо тотальной борьбы с носителями инфекции с помощью фармацевтических препаратов придется разработать стратегию взаимодействия с носителями информации, которая вживляется в клетки высокоорганизованных существ, в том числе и человека, чтобы они и далее процветали на своей планете. Нужна стратегия, которая будет поворачивать генетические процессы, происходящие в микромире, в нужную человеку сторону.

Мы уже привыкли чувствовать себя геологической силой на своей планете. Но еще не осознали, что неосторожно вмешались в эволюционные процессы микромира, вполне соизмеримые по масштабам с происходящими во Вселенной. Поэтому, если человек вовремя не остановится, он рискует стать жертвой биологического оружия, произведенного самой природой.