С.Ю. Афонькін
Нашорганізм подібний державі, межі якого щодня штурмують юрбиіноземців, в'їзд яких в країну небажаний або навіть строго заборонений. Черезшироко розкриті вхідні ворота травної та дихальної систем у ньогопроникають численні мікроскопічні найпростіші, спори грибів, пилок, бактеріїі всілякі віруси. На щастя, більшість цих мимовільних іммігрантів непредставляють для нас потенційної загрози. Організм - держава з чіткопрацюючої поліцейської інфраструктурою, і прибувають чужаки зустрічають більшніж суворий прийом. Більшість з них гине ще на контрольно-пропускнихпунктах нашого тіла - на вологих оболонках очей, в гортані. Багато грузнуть утрясовині слизових виділень носових ходів і альвеол легенів. В«ЗайціВ», які потрапляютьв організм разом з їжею, перетравлюються в шлунку. Нарешті, найбільш завзятих,добралися до кровоносної системи, добиває імунна система.
Основнумасу незваних мікроскопічних візитерів складають нешкідливі дилетанти, зовсімне виношував підступних планів інтервенції. Інакше поводяться добре вишколеніпрофесійні агенти - патогенні віруси. Вони здатні порушувати кордониклітинного держави нашого тіла в самих важкодоступних для мікроорганізмівмісцях, часом не без допомоги людини. Саме так на вістрі нестерильної голкишприца в кров проникають віруси гепатиту і СНІДу.
Деяківіруси влаштовані так, що їм для активування необхідне втручання захиснихсил організму. Так, наприклад, ротавирусам, що викликає у дітей важкі кишковізахворювання, необхідна атака протеолітичних ферментів травноїсистеми. При цьому руйнуються захисні ділянки на поверхні вірусів іоголюються спеціальні білки, що забезпечують зв'язування цих вірусів зклітинами-мішенями.
Поверхневібілки дозволяють вірусам безпомилково знаходити свої жертви серед мільярдівклітин за спеціальними білкам-маркерами на їх поверхні. Нерідко кількарізних типів клітин несуть на своїй поверхні однакові маркери, щосвідчить про їх спільне походження. Віруси атакують всіх представниківоднієї клітинної В«сім'їВ». Вірус СНІДу, наприклад, проникає не тільки в лімфоцити,але і в макрофаги, в деякі кісткові клітки і навіть в ті клітини шкіри, у якихз клітинами імунної системи є загальні предки.
Післятого як вірус проник в організм, його атака на клітини-мішені відбувається часомтак швидко, що імунна система просто не встигає організувати групу захоплення- Тобто виробити специфічні антитіла. З потоком крові вірусна частка задобу може потрапити в будь-яку ділянку тіла. А первинну імунну відповідь розвиваєтьсямінімум за тиждень, та й то якщо вірусів багато і вони постійно доступні для атакмакрофагів і лімфоцитів.
Вірусиж, атакувавши свою жертву, часто В«лягають на дноВ»: не розмножуються, а лишевбудовують свій генетичний матеріал у вигляді фрагмента ДНК в геномклітини-мішені. Саме так поводяться віруси СНІДу, які відносяться до групиретровірусів. На жаль, в клітинах немає механізму контролю за В«чистотоюВ»власного геному, і вбудований фрагмент вірусної ДНК може копіюватисяразом з геномом клітини-господаря роками, до певного часу ніяк себе непроявляючи. Тому від моменту зараження, наприклад вірусом СНІДу, до початкувласне захворювання можуть пройти роки.
Наперший погляд виявити специфічну вірусну ДНК в небагатьох зараженихклітинах так само важко, як знайти листочок з шифровкою про диверсійних діях, засунутийміж сторінок багатотомного видання, що зберігається в обширній бібліотеці. І тим неменш спосіб детекції існує. Він заснований на унікальності фрагментів ДНК.Досить сказати, що відрізок довжиною всього в 15 нуклеотидів може матимільярд варіантів. Саме завдяки такій різноманітності будь унікальнийвідрізок ДНК можна пізнати по його невеликого фрагменту. Уявіть собі, щовам в руки попався маленький клаптик паперу з єдиною строчкою: В«Мій дядьконайчесніших правил ... В». Цілком очевидно, що це уривок з роману А.С.Пушкіна В«Євгеній ОнєгінВ» і до творчості Ф.М. Достоєвського він відношення немає. Не вдаючись в методичні тонкощі, достатньо згадати полімеразнуланцюгову реакцію (ПЛР).
Чутливістьмолекулярних методів детекції чужорідної ДНК методом ПЛР приголомшує уяву- Достатньо декількох десятків молекул ДНК в 1 мл розчину. Таким чиномможна, наприклад, виявити один заражений лімфоцит з багатьох сотень тисяч.Якщо ж врахувати, що лімфоцити складають лише декілька відсотків від усіхклітин крові, а єдина копія вірусної ДНК загублена в клітинному ядрі середсотень тисяч генів самого організму, то успіх полювання за вірусом представляєтьсяпросто фантастичним! Правда, виявити вірус таким витонченим способом можнатільки за допомогою дорогих реактивів в добре оснащеній біологічноїлабораторії. До того ж необхідно дотримувати особливу чистоту на всіх етапахроботи.
Справав тому, що навколишній нас світ сповнений не тільки мікробів і вірусів. Він насичениймолекулами ДНК. По-перше, кожна людина, включаючи дослідників, лаборантів, лікаріві пацієнтів, розкидає навколо себе сотні тисяч постійно слущивающихсяклітин шкіри. Всі вони містять повний геном людини. По-друге, в лабораторіях,де працюють з ДНК, фрагменти цих молекул буквально носяться в повітрі. Влучвони в проби для аналізу, і в результаті можлива помилка.
Томувпевнена діагностика вірусних інфекцій часто стає можливою тільки тоді,коли віруси починають творити свою чорну справу - інтенсивно розмножуватися.Роблять це вони, треба визнати, віртуозно. Нерідко при цьому весьБіосинтетичними апарату клітини переключається на виробництво вірусних частинок.При поліомієліті, наприклад, вже через кілька годин роботи в такому режимі зоднієї лопнула клітини виходять сотні тисяч нових вірусних частинок.
Івсе ж, незважаючи на такі темпи розмноження, спроби поставити діагноз, безпосередньовиявивши розбійничати вірус, часто приречені на провал. Адже рахунок клітин ворганізмі йде на мільярди, а в поле зору електронного мікроскопа потрапляютьлише одиниці. Пошук вірусів під мікроскопом можна уподібнити перевірці документіву групи випадково затриманих осіб у надії наткнутися на ворожого шпигуна. Дотого ж деякі віруси воліють знаходитися в місцях більш ніжважкодоступних для взяття проб. Наприклад, вірус сказу в якості своєїштаб-квартири облюбував так звані Амона роги - структуру головногомозку, до якої без трепанації черепа не доберешся.
Зазвичайвірусну інфекцію виявляють зовсім інакше. Для того щоб стверджувати, щов організмі присутні ті чи інші віруси, досить виявити його реакціюна них. Справа в тому, що наш організм знезаражує віруси приблизно так само, яксамі віруси знаходять клітини-мішені. Все зводиться до взаємодіїкомплементарних (взаємно відповідних) поверхонь молекул - вони утворюютькомплекс за принципом В«ключ-замокВ». Спочатку імунна система за допомогоюмакрофагів і Т-лімфоцитів ретельно знайомиться з особливостямипросторового устрою окремих ділянок вірусних білків (імунологиназивають їх антигенами). Потім В-лімфоцити починають виробляти специфічніантитіла - імуноглобуліни, взаємодіють тільки з цими антигенами.Оскільки білки вірусів унікальні, то й що утворилися до них антитілависокоспецифічні. Немов спущена з ланцюга зграя гончаків, імуноглобуліни нишпорятьпо кровеное руслу і протоках лімфатичної системи, готові в будь-яку хвилинупізнати непрошених гостей і В«вчепитисяВ» у них. Таким чином доситьдовести існування в організмі певної кількості антитіл до шуканоговірусу, і в його присутності можна не сумніватися.
Наперший погляд така задача здається майже нерозв'язною. Число різнихваріантів антитіл оцінюється фахівцями в сотні мільйонів, та до того ж усіантитіла зовні схожі один на одного. Вирішити цю проблему можна за допомогоюспецифічних взаємодій антигенів і антитіл. Справа в тому, що віруснібілки реагують тільки зі специфічними, комплементарними їм антитілами, а всіінші антитіла їм байдужі. Таким чином задача дослідника зводитьсядо додавання в зразок плазми крові своєрідною принади - вірусних білків.Якщо комплекси утворюються, значить, даний вір...
