Экскурс в клинику - рак: эксперименты и гипотезы
Долгое время бородавки оставались единственными (доброкачественными) новообразованиями у человека с доказанной вирусной этиологией. (Вирус, вызывающий бородавки, родствен вирусу папилломы Шоупа.)
Хотя прямых доказательств вирусной этиологии лейкозов у человека нет, они находятся под сильным подозрением. Правда, С-частицы в клетках лейкозных больных постоянно обнаруживались под электронным микроскопом, но доказать, что именно они вызывают лейкозы, естественно, невозможно. Все же цепочка доказательств становится длиннее. В конце концов, почему С-частицы у кур, мышей и кошек могут вызывать лейкозы, а у человека нет? Галло с сотрудниками недавно показал, что в клетках острого лимфобластического лейкоза у человека содержится фермент, который в нормальных лимфоцитах человека не обнаруживается и, по-видимому, характерен для опухолевых РНК-содержащих вирусов. (Подробнее на этом мы остановимся в конце следующей главы.)
В последние годы «первой» вирусной опухолью человека принято считать так называемую лимфому Бэркита. Злокачественная лимфома шеи и нижней челюсти часто встречается в некоторых районах Экваториальной Африки. Эпидемиологические, иммунологические и электронно-микроскопические исследования свидетельствуют о причастности вируса, относящегося к группе herpes. Как полагают, сходный вирус вызывает давно известную опухоль Люка в почках лягушки.
Какова будет следующая вирусная опухоль у человека? В «кандидатах» недостатка нет: уже давно под подозрением находится рак молочной железы. Здесь нет необходимости предпринимать длительные поиски вирусов: они уже найдены, причем даже в молоке. Вирусы эти сходны с фактором Биттнера у мыши, относятся к так называемым В-частицам и содержат фермент-обратную транскриптазу, так же как и многие другие РНК-вирусы (см. стр. 218). Было установлено, что они чаще выявляются у женщин, в семье которых рак молочной железы уже был зарегистрирован (Мур). И наконец, Спигелмену удалось обнаружить в опухолях молочной железы РНК с нуклеотидной последовательностью, сходной с таковой же фактора Биттнера. Это обстоятельство позволило Спигелмену заявить: «Если у женщины в семье уже наблюдался рак молочной железы, а у нее самой (в молоке) выявляется вирус, то, будь она моей сестрой, я бы ей не посоветовал кормить своим молоком ребенка».
Это вполне последовательная точка зрения: ведь Биттнеру удалось показать, что вирус опухоли молочной железы у мышей может передаваться через молоко. Для предупреждения рака молочной железы у мышей достаточно было подсаживать новорожденных мышат к кормилице, свободной от вируса. У человека, по-видимому, эти взаимоотношения неизмеримо запутаннее: «За последние 30—40 лет значительно реже кормят детей грудью, между тем заболеваемость раком молочной железы даже слегка возросла» (Шубик). Тем временем Мур обнаружил, что в молоке матерей содержатся не только В-, но и С-частицы. Более того, сомнительны различия, которые будто бы имеются среди женщин, в семьях которых наблюдался или не наблюдался рак молочной железы. На основании этого был сделан вывод, что эти вирусы, по-видимому, довольно широко распространены. Но было бы неверным считать, что вирусы не играют роли в развитии опухоли молочной железы у человека. Отчетливо выраженная причина заболевания и роль родственных взаимоотношений, которые были продемонстрированы Биттнером на мышах, у человека смазываются слишком большим числом побочных факторов (генетических, гормональных, диетических, экологических, социальных).
Вирусы человека и обезьяны: аденовирусы и SV-40
Клетки почек обезьяны в больших количествах используются для приготовления вакцины против полиомиелита. В таких культурах был обнаружен вирус обезьян, вызывающий опухоли у новорожденных хомяков. (SV-40 — обозначение определенного типа симианского вируса.) Хотя до сих пор неизвестны случаи заболеваний человека, к которым мог бы иметь отношение SV-40, заражения вакцины против полиомиелита этим вирусом следует опасаться.
Кроме того, SV-40 может трансформировать клетки культуры тканей до аномальных, опухолеподобных форм. Подобная трансформация возможна не только с клетками хомяка, но и с клетками человека. Если трансформированные клетки хомяка имплантировать молодым животным,
то по мере роста у животных возникают опухоли. Вряд ли нужно говорить о том, что на человеке опыты с клетками, трансформированными SV-40, невозможны.
Однако SV-40 — не единственный вирус, вызывающий опухоли у приматов. Онкогенными оказались даже «тривиальные» вирусы гриппа человека. Эти аденовирусы удалось сначала выделить из аденоидов инфицированных детей- затем их неоднократно обнаруживали во время эпидемий гриппа. У солдат-новобранцев, находящихся в непривычном окружении и особенно чувствительных к новым вирусам, эти вирусы часто вызывают ангину.
У новорожденных хомячков инъекции аденовирусов вызывают опухоли. Не все вирусы этого типа онкогенны, но вирус Адено-12 (из общего числа около 30) является примером опухолеобразующего вируса.
Классификация вирусов животных
По-видимому, между опухолевыми и «классическими» вирусами нет существенных различий. Классификация вирусов возможна по различным признакам (фиг. 38, табл. 5).
РНК или ЦНК. Обычно вирусы содержат ядро из нуклеиновой кислоты и белковую оболочку. Нуклеиновая кислота может быть либо ДНК, либо РНК, соответственно и вирусы разделяются на ДНК- и РНК-содержащие.
Спиральные или кубические. Отдельные строительные блоки белковой оболочки могут собираться в кубическую или спиральную структуру.
Таблица 5
Классификация вирусов, патогенных для животных
РНК | СпиральнаяДНК с оболочкой | РНК | КубическаяДНК | |
соболочкой | безоболочки | |||
Грипп | Миксома | Энтеровирусы | Герпес | АденовирусыПолиома Папиллома Шоупа SV-40Адено-12Бородавки (у человека) Видео: Самые жуткие заброшенные псих.Больницы мира. |
ОСНОВНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ
КУБИЧЕСКАЯ
(ПОЛИОМА)
СПИРАЛЬНАЯ (ВИРУС ТАБАЧНОЙ МОЗАИКИ)
ВИРУСЫ С ОБОЛОЧКОЙ И БЕЗ ОБОЛОЧКИ
АДЕНОВИРУС ПОЛИОМА ПОЛИОМИЕЛИТ
Фиг. 38.
Видео: Попробуйте это решить [Veritasium]
Классическим примером спирального вируса является ВТМ, который, бесспорно, не относится к вирусам животных. Напротив, вирусы полиомы и аденовирусы имеют форму кубических кристаллов. ДНК находится внутри такого кристалла, а белки располагаются по углам икосаэдра!
С оболочкой или без оболочки. Основа вируса (нуклеиновая кислота + белковая оболочка) может быть (а может и не быть) заключена еще в одну оболочку. Нередко часть второй оболочки состоит из компонентов клеточной мембраны. Форма вирусной спирали иногда особенно удачно «вписывается» в такую оболочку.
Большие или маленькие. Наконец, вирусы можно классифицировать просто по размерам- можно, в частности, говорить о «маленьких ДНК-вирусах», таких, как вирус полиомы или SV-40.
В пределах рассмотренной схемы опухолевые вирусы не удается выделить в особую группу: вирус гриппа стоит рядом с ВСР, а аденовирусы рядом с полиомой.
Однако возможны и более далеко идущие связи. Один и тот же вирус может выступать как опухолевый и как классический. Например, особый тип вируса, вызывающий ангину — Адено-12,— является бесспорным канцерогеном: введение его новорожденным хомячкам ведет к быстрому возникновению метастазирующих сарком.
Особенно наглядно двойственная природа вирусов проявляется в случае вируса гриппа. У мышей, обработанных таким вирусом, развивается заболевание, напоминающее грипп. Если их обработать табачным дымом, то ничего не случится. Если же мышей обработать одновременно табачным дымом и вирусом гриппа, то у них разовьются опухоли легкого (Лёйхтенбергер). Таким образом, в комбинации с «безвредным» табачным дымом вирус становится опухолевым. Этот пример убедительно показывает, как классические вирусы могут превращаться в опухолевые.
Широко распространено и обратное явление, когда опухолевые вирусы ведут себя как «нормальные». У очень молодых животных опухолевый вирус может вызывать разрушение клеток с последующими кровоизлияниями. Это наблюдалось в случае вируса папилломы Шоупа и саркомы Рауса.
Двадцатигранника. — Прим. перев.
Пока мы можем только предположить, что решение о том, вызовет ли данный вирус опухоль или нет, в значительной мере зависит от клетки-мишени. Но отложим более глубокое рассмотрение этого вопроса и обратимся прежде всего к поведению вирусов в культуре ткани. Объем книги заставляет нас ограничиваться небольшими ДНК- содержащими вирусами полиомы и SV-40.
Заключение
Исследователи рака не были участниками триумфального шествия бактериологии на заре XX в.: все попытки вызвать опухоли у животных под воздействием бактерий провалились. Микроорганизмы, которые удавалось выделить из опухолевой ткани, оказывались либо безвредными, либо возбудителями вторичной инфекции. Поэтому к существованию опухолевых вирусов на первых порах относились с большим недоверием, однако с течением времени многочисленные онкогенные вирусы завоевали прочное место в арсенале факторов, вызывающих опухоли. Вирусы могут вызывать опухоли самого различного рода: опухоли кожи (вирус папилломы Шоупа), карциномы почек (полиома), раки молочной железы (фактор молока Биттнера) и многие другие. Над ними возвышаются саркомы (вирус саркомы Рауса) и всевозможные лейкозы у кур, мышей и описанные недавно лейкозы у кошек.
Опухолевые вирусы не имеют принципиальных отличий от вирусов, проявляющих «классическую» патогенность у животных: вирусы лейкоза относятся к той же группе, что и вирусы гриппа. Вирусы одного и того же типа могут обладать как онкогенным, так и «классическим» (убивающим клетку) действием: некоторые типы аденовирусов, вызывающих ангину, ведут к образованию опухолей у новорожденных хомяков.
Опухолевые вирусы обладают способностью «исчезать» из индуцированных ими опухолей. Например, вирус папилломы Шоупа «исчезает» из быстро растущих папиллом домашнего кролика.
