Взгляд со стороны на опухолевые рнк-вирусы - рак: эксперименты и гипотезы
В отличие от рассмотренных выше опухолевых ДНК- вирусов опухолевые РНК-вирусы способны размножаться в инфицированных клетках, не убивая хозяина. Более того, клетки, которые подверглись трансформации под воздействием опухолевых РНК-вирусов, также сохраняют возможность продуцировать вирусы. К этому классу принадлежат вирусы саркомы Рауса и вирусы лейкозов.
В опухолевых клетках, индуцированных опухолевыми РНК-вирусами, изменены и мембраны: в таких клетках также обнаруживаются трансплантационные антигены. Это значит, что опухолевые РНК-вирусы, как и опухолевые ДНК-вирусы, делают нормальные клетки «чужими».
Некоторые опухолевые РНК-вирусы не могут обходиться без так называемых «вспомогательных вирусов»: размножение опухолевых вирусов возможно лишь при наличии вспомогательных вирусов, так как только они образуют оболочки, в которые затем попадают «подлинные» опухолевые вирусы.
Опухолевые РНК-вирусы не раз преподносили сюрпризы исследователям. Так, в 1964 г. Темин постулировал, что они создают специфическую ДНК в соответствии с последовательностью оснований в своей РНК, — процесс, обратный тому, с чем мы сталкиваемся во всех других клетках и вирусах.
Если принять гипотезу Темина за основу, легче объяснить, почему клетки, трансформированные опухолевыми РНК-вирусами, остаются трансформированными и передают трансформацию дочерним клеткам и почему синтез ДНК является предпосылкой трансформации, происходящей после инфицирования вирусом.
Если это предположение справедливо, то опухолевые РНК-вирусы должны кодировать фермент, который полимеризует нити ДНК на матрице вирусной РНК. И такая полимераза была действительно открыта (Темин, Балтимор, Спигелмен) — ее удалось продемонстрировать в препаратах очищенных вирусов. Как оказалось, она способна образовывать двойные нити ДНК — РНК. По-видимому, не вся информация должна исходить от ДНК.
Продуцирование уникального фермента РНК-вирусами может иметь важные теоретические и практические последствия, и это обстоятельство не ускользнуло от внимания биохимиков. Среди прочих нельзя не отметить возможность использования фермента в качестве «отпечатка пальцев» «маскированных» РНК-вирусов. Располагая данными иммунологических экспериментов в качестве косвенного подтверждения, Хюбнер с соавторами предположил, что саркомы и лейкозы человека могут вызываться «маскированными» РНК-вирусами (С-частицы). Открытие РНК-зависимой ДНК-полимеразы открывает перед учеными две возможности:
- Появляется надежда на выявление маскированного РНК-вируса в опухолях человека.
- Если некоторые опухоли человека действительно вызываются РНК-вирусами, то проба на этот фермент может быть использована для раннего обнаружения рака.
Через полгода после Темина Галло сообщил, что ему и его коллегам удалось продемонстрировать этот фермент в клетках крови при остром лимфобластическом лейкозе человека. Исследователи также показали, что в лимфоцитах здоровых людей его нет даже в тех случаях, когда эти клетки заставляли синтезировать ДНК.
Тем временем группа Спигелмена (Колумбийский университет, США) предприняла попытку установить повсеместное наличие обратной транскриптазы в опухолевых РНК-вирусах. К августу 1971 г. этот фермент был обнаружен почти у 30 РНК-вирусов, способных вызывать злокачественные опухоли у животных.
Итак, опухолевые РНК-вирусы, видимо, имеют много общего с онкогенными ДНК-вирусами, а «взгляд со стороны» на эти вирусы по существу оказывается всего лишь «взглядом сзади» на опухолевые ДНК-вирусы.
Заключение
Опухолевые ДНК-вирусы иногда ведут двойную жизнь. В клеточных культурах они могут или убивать (цитопатический эффект) или трансформировать клетки. В последнем случае непосредственно возникают неопластические клетки, которые растут поверх соседних клеток вопреки правилу контактного торможения. При трансплантации их подходящим животным возникают опухоли. Инфицированные клетки могут влиять на выбор между продуцированием вируса и клеточной трансформацией.
В опухолях, индуцированных вирусом, и трансформированных клетках вирусы могут «исчезать». «Маскированные» опухолевые вирусы обнаруживаются с помощью вирусспецифических антигенов и вирусспецифической информационной РНК. Так удается выявлять вирусную ДНК в трансформированных клетках.
Опухолевый ДНК-вирус (например, полиома) имеет лишь несколько генов (менее 10). Точный генетический анализ может помочь в выяснении этапов, необходимых для трансформации. Для вирусолога, работающего в онкологии, проблема канцерогенеза превращается «из проблемы генетики клетки в проблему генетики вируса. Такой подход означает упрощение проблемы на несколько порядков величин» (Дульбекко).
