Двойные агенты - досье рака
Видео: В.Орлов. Двойной агент. Записки русского контрразведчика (01)
Видео: Тайный агент (1995) Джет ли
Глава 4
ДВОЙНЫЕ АГЕНТЫ
Наряду с вредными воздействиями и веществами все в наших болезнях обусловлено действием живых агентов.
Шарль Николь
Итак, многочисленные экзогенные факторы и вещества способны трансформировать клетки человека в культуре ткани и могут (или могли бы) вызвать рак у людей. Будучи столь многочисленными и мощными, они все же не исчерпывают известных или предполагаемых причин возникновения злокачественных опухолей. В гл. 5 мы рассмотрим не менее наглядную роль эндогенных факторов, в частности генетических. Впрочем, между этими факторами нет отчетливой границы. Некоторые вирусы ведут себя одновременно и как экзогенные, и как наследственные факторы.
НАСЛЕДУЕМЫЕ ВИРУСЫ
РНК-вирусы, канцерогенность которых как экзогенных факторов я только что рассмотрел, могут при лейкозах у кошек и кур передаваться горизонтально. Однако их можно считать и эндогенными факторами, ибо в природных условиях они передаются вертикально от родителей к детям через мужские и женские половые клетки. Наконец, эти вирусы играют не только возможную канцерогенную роль- они, по-видимому, в состоянии влиять на нормальную эволюцию развития и дифференцировку и обеспечивать передачу генетической информации, связанной с процессами нормальной жизнедеятельности организма.
В 1908 г. Эллерманн и Банг установили, что РНК- вирусы вызывают лейкоз у кур. Тремя годами позднее Раус показал их способность вызывать саркому у птиц. Многие лаборатории используют сегодня это открытие для изучения канцерогенеза и молекулярной биологии.
В 1947 г. бельгийскому ученому Клоду, эмигрировавшему в США, удалось увидеть РНК-вирус в электронный микроскоп в виде частиц С. Раус и Клод были удостоены Нобелевской премии в области физиологий и медицины. Но, собственно, только после открытия Гросса в 1951 г. РНК-вирусы привлекли к себе заслуженное внимание. Гросс изучал спонтанный лейкоз у мышей- этот вид лейкоза встречается у 90% мышей чистой линии (AKR) и не встречается (или встречается очень редко) у мышей других линий. Ученые рассматривали спонтанный лейкоз как наследственный- никто не усматривал роли вируса в его происхождении, так как не удавалось заразить им с помощью ультрафильтратов тех животных, которые не принадлежали к той же генетической линии. Между тем это постоянно удавалось при изучении лейкоза кур и саркомы Рауса. Не была также доказана передача вируса животным той же линии AKR, так как все они были обречены. Гросс сумел заразить ультрафильтратами опухоли животных линии СЗН, генетически очень близкой, но слегка отличающейся от линии AKR в том случае, если мышам вводился перевиваемый материал в день, когда они родились.
В течение нескольких лет никто не мог повторить опыты Гросса. Ученые заметили, что цель может быть достигнута только у мышей линии СЗН, т. е. той, с которой работал Гросс. Со временем смогли «приучить» вирус Гросса к другим линиям мышей, в том числе генетически наиболее удаленным от линии AKR. Вирус Гросса можно рассмотреть в электронный микроскоп- он похож на вирус Рауса в форме частиц С.
Как предполагал Гросс, если все или почти все мыши линии AKR обречены на заболевание спонтанным лейкозом, значит, все они носят в себе вирус. Однако в момент их рождения мышь-мать еще не,была поражена лейкозом. Следовательно, клетки опухоли не могли быть единственными носителями и источником вируса. Так ученый установил, что вирусные частицы передаются в равной степени как яйцеклетками матери, так и сперматозоидами отца.
Биологический феномен присутствия РНК-вируса, видимого в форме частиц С, сегодня нашел широкое подтверждение. Частицы вируса наблюдали у 17 видов млекопитающих, включая человека, а также у фазанов, змей и рыб, у животных, пораженных опухолями и не пораженных ими, у старых животных и у молодых. Хотя они во всех случаях и наделены множеством общих признаков, в частности структурой и размерами РНК, частицы некоторых видов или группы видов имеют антигенные особенности и особенности последовательности оснований их генома (РНК). Частицы С были обнаружены у человека только с помощью электронного микроскопа- в нашем институте первым увидел их Семан. Одна электронная микроскопия недостаточна для научного обоснования вирусной природы наблюдаемых частиц. Галло изучал эти частицы при остром миелоидном лейкозе у человека с помощью всех доступных методов, но вопрос о возможном происхождении частиц от обезьян окончательно не решен. Не удивительно, что ученые проявляют к ним повышенный интерес.
Следует особо сказать об одном открытии, которое прояснило не только способ размножения РНК-вирусов, но и механизм их канцерогенного действия. Два американских ученых, Темин и Балтимор, показали, что эти вирусы обладают ферментом ретротранскриптазой, или обратной транскриптазой, или РНК-зависимой ДНК-полимеразой, который может построить в этих клетках одну цепь ДНК дополнительно к вирусной РНК. Эта ДНК может служить моделью для образования второй цепи ДНК, которая может включиться в ДНК клетки, где паразитирует вирус. Такая ДНК рассматривается Темином в качестве «провируса» клеток. Клетка, имеющая такой провирус, передает его своему потомству в момент деления. Частицы появляются только тогда, когда ДНК, соответствующая провирусу, переписывается. Провирус может длительное время находиться в латентном состоянии, вплоть до момента гибели клетки, или активизироваться и начать образование частиц.
Сотрудники института в Вильжюифе, Хилл и Хиллова, выделили ДНК из клеток, трансформированных вирусом типа С (вирусом саркомы Рауса), и показали, что копия ДНК с вирусной РНК была действительно связана с ДНК клеток, даже если они не образовывали частиц. Они заразили культуру нормальных фибробластов цыплят ДНК, выделенной из трансформированной РНК-вирусом саркомы Рауса, и увидели, что в этих клетках появились частицы С.
В ходе многочисленных исследований удалось выделить у мышей два класса эндогенных вирусов типа С. Один из них относится к вирусам, обнаруженным у самых обычных мышей. Этот класс назвали экотроп ным (от греческих слов ecos — окружающая среда и tropikos — вращающийся), ибо эти вирусы воспринимаются только клетками того вида, у которого они были ранее обнаружены, и воспроизводятся только этими клетками. Вирус Гросса принадлежит именно к этому классу. Другой класс включает вирусы, которые инфицируют клетки иных видов и воспроизводятся только в чужих клетках. Их назвали ксенотропными (от греческого xenos — чужой). Они отличаются от экотропных вирусов не только упомянутыми признаками, но и некоторыми антигенами.
Судя по всему, оказываемое некоторыми клетками сопротивление этим вирусам зависит не только от особенностей поверхности (рецепторов), но и от внутриклеточных процессов. Вполне вероятно, как полагает Джей А. Леви, что все клетки мышей обладают геномом этих вирусов- они могут либо производить частицы спонтанно, либо угнетать их проявление. Каждый вид животных теоретически мог бы иметь свои собственнее ксенотропные вирусы, но они обнаружены пока у кошек и бабуинов. В клетках морских свинок и свиней обнаружены другие вирусы, не заразные для клеток соответствующих видов. Вирусы этого типа найдены у эмбрионов и плодов мышей. Частицы С, которые могут быть этими вирусами, обнаружены в плаценте, в культуре клеток белой крови и в других тканях здоровых людей.
РАК - ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС?
Как мы могли убедиться на основании многочисленных экспериментов, РНК-вирусы и частицы типа С являются канцерогенными. Однако я разделяю точку зрения Джей А. Леви и полагаю, что роль этих вирусов в канцерогенезе не одинакова. Не все экотропные вирусы канцерогенны. Индуцированные ими опухоли появляются спустя длительное время с момента появления вируса (5—8 мес в случае спонтанного лейкоза мышей).
Частицы С обнаруживаются в клетках многих тканей, в то время как определенный тип вируса приводит, как правило, к опухолевой трансформации клеток только одной ткани. Напрашивается вопрос, не зависит ли некоторая канцерогенная активность вирусов от клеток, в которых они находятся? Генетические рекомбинации могли бы послужить примером. процесса, в результате которого геном вируса типа С становится канцерогенным.
Что касается ксенотропных вирусов, то они могут трансформировать клетки животных другого вида, а не те, в которых они паразитируют постоянно и в которых не проявляют своей канцерогенности. Возможно, что они заражают своих новых хозяев, распространяются в их клетках и, благодаря их обратной транскриптазе, интегрируют свои копии ДНК в геном клеток хозяина, в том числе и половых клеток. Кроме того, ксенотропный вирус может передаваться вертикально и появиться как экотропный эндогенный вирус у недавно инфицированных видов животных. Эта гипотеза, если она подтвердится, поможет объяснить двойную горизонтальную и вертикальную передачу лейкозов у кошек, вызванных, вероятно, экотропным вирусом типа С. Действительно, этот инфекционный для кошки вирус по характеру своих антигенов и своей обратной транскриптазы отличается от эндогенного ксенотропного вируса этих животных. Нуклеиновые кислоты вирусов гиббонов и некоторых других обезьян не имеют гомологов, выделяемых методом гибридизации с ДНК своих хозяев. Они могут быть отнесены к ксенотропным вирусам, ведущим происхождение от других видов животных, возможно грызунов.
