За що Альфред покохав Віолетту, або Чому туберкульоз і сифіліс лишили помітний слід у світовій літературі, а СНІД — ні... - Наука - dt.ua

За що Альфред покохав Віолетту, або Чому туберкульоз і сифіліс лишили помітний слід у світовій літературі, а СНІД — ні...

16 червня, 2006, 00:00 Роздрукувати Випуск №23, 16 червня-23 червня

Історії про великі відкриття нерідко починаються з розповіді про якесь осяяння, що зненацька спалахнуло і розставило все на свої місця у складній і довго нерозв’язуваній науковій проблемі...

Юрій Дорохов
Юрій Дорохов

Історії про великі відкриття нерідко починаються з розповіді про якесь осяяння, що зненацька спалахнуло і розставило все на свої місця у складній і довго нерозв’язуваній науковій проблемі. Щось подібне відбулося і на нещодавній Міжнародній конференції з біотехнології країн Чорноморського басейну в Ялті, на якій зібралися генетики ледь чи не з усіх кінців світу...

Інтрига, власне, полягала в тому, що тут зустрілися двоє давніх знайомих — генетик з Інституту клітинної біології і генетичної інженерії НАНУ (Київ), доктор біологічних наук Микола Кучук і біохімік із не менш відомого й авторитетного у світі науки московського Інституту фізико-хімічної біології ім. А.Білозерського, професор МДУ Юрій Дорохов. Як виявилося, достатньо було короткої розмови, щоб учені зрозуміли — якщо вони об’єднають зусилля, їхній рух до мети — перемоги над туберкульозом помітно прискориться.

Як розповів кореспонденту «ДТ» Микола Кучук, «це не той типовий для сучасної науки випадок, коли спочатку розробляють абстрактну ідею, потім її довго обговорюють, фантазують на її підставі, а потім... Загалом, коли до справи ще ой як далеко. У нас усе вийшло якось спонтанно, але в результаті відразу ж вималювалася дуже конкретна робота, яка, сподіваюся, завершиться успішно. Головне, що тут є напрацювання, зміст якого полягає от у чому: в рослинах продукуються білки, які є дуже хорошими кандидатами на вакцину проти туберкульозу. Нетиповим є і те, що, хоча ще не видані і навіть не заявлені, жодні гранти, ми вже працюємо й відчутно просунулися до мети. Ця робота здійснюється в рамках звичайних бюджетних програм».

Юрій Дорохов, зі свого боку, пояснив, що «туберкульоз посідає перше місце на планеті за смертністю серед інфекційних захворювань. СНІДу в цьому далеко до туберкульозу. Особливо ж проблема актуальна для країн третього світу. Основна причина захворювання — велике скупчення населення, його зубожіння. Приміром, в Індії туберкульоз буквально лютує. У нас у Росії й у вас в Україні туберкульоз, на жаль, також квітне пишним цвітом. А надто після розпаду протитуберкульозної диспансеризації, системи захисних шкіл для підлітків тощо. Адже ще зовсім недавно у нас була найкраща у світі система боротьби з туберкульозом! А нині чуємо про жахливі масштаби цього захворювання у в’язницях і так далі. А річ у тім, що сьогодні відсутня рання діагностика, профілактика, які забезпечували колись банальні профогляди. Крім того, у радянський час туберкульозний хворий мав право протягом десяти місяців одержувати лікарняний листок, не переходячи на інвалідність. При інших захворюваннях таке право давалося на термін не більше трьох місяців. Було й багато інших важливих пільг, зокрема — одержання квартири, відпочинок у санаторіях і так далі.

На жаль, тепер усього цього вже немає, хвороба стає національним лихом. У такій ситуації вчені просто зобов’язані створити нові радикальні засоби для порятунку людей від страшної небезпеки».

Москва, МДУ, Інститут фізико-хімічної біології ім.А.Білозерського

На лекції відомого фтизіатра і чудового педагога Михайла Перельмана, котрий очолює кафедру туберкульозу Першого медичного інституту в Москві, збирається стільки студентів з інших курсів і навіть з інших інститутів, скільки нині це буває лише на концертах поп-зірок. Михайло Ізраїлевич починає свою лекцію з того, що розповідає студентам, чому героїнями романів великих письменників у XIX столітті так часто ставали молоді жінки, хворі на туберкульоз. Ви, розповідає професор, легко їх упізнаєте за характерними ознаками — легким рум’янцем і субфебрильною температурою у Чехова, Тургенєва, ну а про героїнь французьких романістів годі й говорити. Достатньо пригадати одну Віолетту, яка стала героїнею знаменитої опери Верді.

Виявляється, завдяки дивним особливостям інтоксикації, ця хвороба впливає на зовнішність і поведінку людини. У неї з’являються експресивність, стомливість, астенічність. До того ж додаються підвищена сексуальність, блиск в очах, хворобливий рум’янець. Усе це сприяло чималій популярності в XIX столітті жінок, які страждали на туберкульоз. Та й люди в той час, будемо відверті, були набагато схильніші до співчуття і жертовності, ніж у наше занадто вже розважливе й егоїстичне століття. Може, саме тому стільки зусиль доводиться докладати сучасному суспільству, аби переконати співгромадян прийняти у своє лоно побратимів, яким не пощастило, бо вони захворіли на СНІД...

У тому романтичному XIX столітті відбувалося багато чого, що сьогодні нам важко зрозуміти. Приміром, великий німецький філософ, володар дум молоді, твердив, що навмисно заразився сифілісом, оскільки дізнався від лікаря (тоді існував такий медичний міф), що страшна хвороба загострює розумовий процес. Філософ пішов на жертву заради того, щоб... написати найкращу книгу у своєму житті. Та ба! Пізніше міф не підтвердився.

У наш час, коли все прогнозується і розкладається по поличках, ВООЗ розробила глобальну програму з подолання туберкульозу. Призначено дату — 2050 рік, коли за планом буде цілком ліквідовано цю напасть на Землі. Хто доживе, перевірить точність ВООЗівських прогнозів. А що робити найближчим часом?

У всьому світі з туберкульозом борються з допомогою вакцини БЦЖ, яка викликає дедалі серйозніші нарікання з боку лікарів. Це не такий вже й новий винахід. Ще в першій чверті XIX століття французькі дослідники Кальмед і Жерен понад десять років вирощували в рідкому середовищі мікобактерії бичачого туберкульозу. У результаті одержали ослаблений штам. Його назвали бацилою Кальмед-Жерена. Вчені з інституту Пастера вперше почали її застосовувати у Франції. І вже до 1921 року на порядок зменшилася кількість хворих у країні. Це був вражаючий ефект! Відтоді в усьому світі почалося її використання — немовлятам відразу дається жива мікобактерія бовіс (БЦЖ), яка добре захищає дітей від туберкульозного сепсису і менінгіту. Проте в неї є й суттєвий недолік — імунітет зникає до дванадцяти-чотирнадцяти років. Дорослі люди не захищені від легеневого туберкульозу.

Згодом у боротьбі з цим захворюванням настала ера антибіотиків. Плюс до синтоміцину на основі саліцилової кислоти були розроблені і хімічні препарати. Все це разом давало чудовий ефект. Проте нині навіть до дуже сильних антибіотиків з’явилася стійкість. Крім того, поєднання туберкульозу і СНІДу дає таку гримучу суміш, що від неї взагалі немає порятунку. Тому ще гостріше постало питання про викорінення інфекції. Тоді згадали про старі досліди першовідкривача збудника хвороби Роберта Коха, які свого часу не були доведені до ефективного результату. Використовуючи нові генетичні ідеї і сучасну технологію, американці розробили п’ять вакцин з антигенами, які нині проходять завершальні стадії тестування.

— Наші дослідження, — розповів Юрій Дорохов, — орієнтовані на створення засобу імунізації людей через рослини. Вони стають джерелом імуногенів. Тобто в ідеалі — реалізація жюльвернівської мрії: антитуберкульозний агент уводиться через епітелій дихальних шляхів, через слизову. Втім, слизова є також у кишковому тракті. Отже, можна створити і їстівну вакцину. Вона створить так званий мукозальний імунітет, який уже відомий стосовно інших хвороб. Далі можна фантазувати — приміром, створити жуйку, закріплюючи вакцину в пектині.

От цю ідею ми нині намагаємося реалізувати. Звичайно, насамперед потрібно навчитися експресувати такі антигени в рослини. Важливо при цьому створити в них підвищену концентрацію, оскільки, чим більший рівень вмісту антигенів у препараті, у вакцині, тим кращим буде результат. У нас є вірусні вектори, з допомогою яких можна заводити досить велику кількість антигенів у рослину. Ми спробували використовувати ці вектори для експресії деяких антигенів. Одні антигени давали задовільний рівень експресії, інші — низький, деякі виявилися навіть токсичними для рослин. Проте ми вже навчилися на пристойному рівні, який досягає грама антигену на кілограм рослинної маси, напрацьовувати необхідну речовину в рослині.

Наша робота схвалена вченою радою Інституту туберкульозу. Мені було дуже важливо обговорити цю роботу в середовищі фахівців, адже я хоч і випускник медичного вузу, але жодного дня не працював у медицині, тому що після закінчення вузу займаюся вірусами рослин. І мені було надзвичайно важливо, як цей напрям оцінять фтизіатри. Наступний етап будемо, напевно, проходити разом із клініцистами. Вони планують із нашою допомогою розробити щось на кшталт харчової антитуберкульозної добавки. Саме слово «вакцина» — дуже відповідальне слово. Воно вимагає цілком чітких даних результатів клінічних випробувань. Однак можна дістати такий самий ефект, якщо використовувати харчові добавки, якісь дієти. Наша система дозволяє експресувати антигени в бадилля буряка і робити з нього салати. Шлях випробувань таких добавок коротший. Це Інститут туберкульозу бере на себе.

Відпрацьовується ще одна ідея — використання спеціальної жуйки з уведеним білком. Ми можемо виділити його з листа у чистому вигляді, у нас є системи, які дозволяють увігнати антиген у клітинну стінку. Після нашої обробки вони міститимуть потрібний антиген та імунізуватимуть організм...

Усе це вже перебуває в стадії розробки. Я незабаром приїду з Криму і піду до професора Перельмана, з яким ми обговоримо наступні кроки. Крім того, запатентуємо цю розробку.

У нас уже давно розпочалося плідне співробітництво з Юрієм Глебою (Інститут клітинної біології і генетичної інженерії НАНУ). Ми спільно розробили технологію, яка дозволяє експресувати від 40 до 60 відсотків розчинного білка. Гадаю, це співробітництво має великі перспективи.

Київ, Інститут клітинної біології
і генетичної інженерії НАНУ

— Наша робота, — розповів Микола Кучук, — в Інституті клітинної біології і генетичної інженерії (Юрій Глеба — директор, він тут також очолює відділ генетичної інженерії) пов’язана з генетичними модифікаціями, які спочатку були спрямовані на цілі сільськогосподарського виробництва. Проте останнім часом нас дедалі більше цікавить застосування таких технологій для медичних цілей. Природні продукти для лікування завжди були популярними, однак сьогодні використання рослин як біологічного реактора, який виробляє рекомбінантні білки, рекомбінантні вакцини, привертає дедалі більше дослідників. У зв’язку з дешевизною такого біологічного матеріалу вони перспективніші порівняно з мікробним і тваринним синтезом, де є ціла низка обмежень. Тому в науковому середовищі стають дедалі популярнішими проекти так званого молекулярного фермерства (див. «ДТ», № 5, 11—17 лютого 2006 року).

Зустрівшись вкотре зі своїми московськими друзями, ми дуже швидко зрозуміли, що в нас є взаємний інтерес. Вони нині працюють над можливостями інтродукції в рослини деяких білків, які продукує паличка Коха й які фактично можуть стати новими вакцинами. У нас є технології, що переносять їх у рослини. Природно, перша думка була — перенести їх у їстівні рослини, наприклад у томати чи капусту. Тоді їх можна використовувати як раціон для людей із групи ризику. Це недорого і може дати ефект при профілактиці туберкульозу. У принципі, ідеологія вакцини дуже схожа для всіх хвороб, тому в майбутньому цей метод може набути широкого застосування.

— І скільки років знадобиться на доведення цієї роботи до клініки: п’ять, десять?

— Фактично вже багато чого зроблено. Створено систему, яка продукує білок, тобто необхідну вакцину. Але поки ми ще не можемо цю систему включити в саму рослину.

— Юрій Дорохов пропонує салат із буряка з вакциною. І начебто це вже готово...

— Так, Юрій Леонідович знає, як увести білок в листя буряка, але там із листям свої проблеми. Вони пропонують систему швидкої трансфекції, коли листя тимчасово стає продуцентом. Вона полягає у тому, що дослідник упорскує шприцом у кожний листок генетичний матеріал і через два тижні тут виробляється необхідний білок. Такий підхід дозволяє швидко накопичити певну кількість вакцини і протестувати систему. Однак я кажу про інше — про систему трансгенозу, коли ви висіваєте насіння трансгенних рослин, які відразу є продуцентами.

Окрім того, салат із листя буряка в сирому вигляді їсти важко, ну хіба що взяти червоний буряк, у якого листя більш придатне для їжі. Тому ми пропонуємо спочатку зробити трансгенний томат, що продукуватиме і накопичуватиме необхідну вакцину. Ця ідеологія замахується на більше, проте і її реалізація потребує більше часу. Ми сподіваємося й в інших їстівних рослинах через систему доставки генетичної інформації не в ядро, а в хлоропласт, навчитися накопичувати більше необхідного білка й досягати кращого ефекту. До речі, перші такі томати сподіваємося одержати протягом року. Будемо експериментувати і з іншими рослинами — ми візьмемо відразу кілька культур і проводитимемо випробування широким фронтом.

Сам ідеологічний підхід з продукування в рослинах фармацевтичних білків — сьогодні модний напрям у біотехнології рослин. Хоча ми багато говоримо про ГМО, про речі, пов’язані з їхнім негативним сприйняттям у нашому суспільстві, але при цьому, насамперед, усі згадують сільськогосподарське виробництво — картоплю, стійку до колорадського жука, сою і кукурудзу.

Водночас у біотехнології рослин розвинувся також інший напрям, який використовується для виробництва медичних препаратів. Його потенціал дуже великий. Показово, що цей напрям біотехнології не викликає у нас страху. Певне, це пов’язано з тим, що люди більш тверезо дивляться на ліки — коли їх потрібно одержати, то в кожному разі це необхідно робити. Головне, щоб вони були ефективними, і не так важливо, як вони отримані. Якщо Європа багато говорила про шкоду ГМО і довго не випускала на ринок генно-модифіковану сою, то коли йдеться про генетично модифіковані бактерії і виробництво рекомбінантних, тобто медичних, білків у ГМ організмів, то жодних обмежень тут не робиться. Більш того, у Європі тільки вітаються такі роботи. Вони бурхливо розвиваються, і європейські компанії заробляють на цьому багатомільярдні прибутки.

На щастя, не все померло на цьому напрямі і в Україні: є школа, існують певні напрацювання. Головна проблема для швидкого розвитку — необхідність додаткового фінансування, щоб зберегти конкурентоспроможність і хоча б довести до практичного застосування те, що вже зроблено. Нині наше фінансове становище стає загрозливим — коли ми дізнаємось якими коштами оперують навіть не західні, а російські вчені, нам стає не по собі.

— Однак вони кажуть, що в них усе жахливо!

— Кажуть, бо вважають (і правильно вважають!), що їм потрібно більше. Проте суми, якими вони оперують, масштаб їхніх ресурсів і команди, які вони можуть залучити для роботи, дуже відрізняються від наших. Якщо раніше ми могли порівнювати наше становище, то тепер воно відрізняється на порядок. І це на очах змінює ситуацію.

На конференції в Ялті було презентовано роботу аргентинських учених — люцерну, яка синтезує вакцину, що захищає тварин від ящуру. Виникає запитання: Аргентина і так виступає найбільшим експортером м’яса на світовому ринку, а впроваджуючи нові технології, вона ще далі відривається від тих, хто нехтує досягненнями біотехнології. Вибракування череди, карантини — відтепер усього цього в них не буде, хвороб у тварин стане ще менше. Боротьба з ящуром у цій країні стала вже промисловою технологією. І то є результат того, що Аргентина відразу активно включилася у розвиток біотехнології і є одним із лідерів на цьому напрямі у світі. Чому ж Україна пасе задніх?

— Це їхні власні розробки чи американські?

— Там усе грунтується на світових патентах кількох провідних фірм. І не обов’язково усе при цьому повинно бути власним. Адже й автомобіль сьогодні навряд чи в когось у світі побудований на власних патентах. Це результат колективної творчості. Якщо хтось думає, що коли ми свого автомобіля не винайдемо, то й будувати власні машини не потрібно, ми будемо приречені довго їздити на «запорожцях». Давайте ще раз подивимося на Схід нашого світу, який почав із того, що звернувся по патенти на Захід — вони недорого коштують — і подивіться чого досяг! Інтелектуальна власність — не вічна і з нею треба вміти працювати, додаючи у світовий букет свої квіти. При цьому не потрібно боятися і думати, що ніхто нічого нікому не дає, як у нас вважають. Коли ми захочемо, все нам дадуть із великою користю для себе і ще більшою для нас. Лише потрібно прокинутися і почати тиснути на газ...

Ми повідомляємо тільки дійсно важливі новини. Долучайся до Telegram-каналу DT.UA
Помітили помилку?
Будь ласка, позначте її мишкою і натисніть Ctrl+Enter
Додати коментар
Залишилось символів: 2000
Авторизуйтеся, щоб мати можливість коментувати матеріали
Усього коментарів: 0
Випуск №35, 21 вересня-27 вересня Архів номерів | Зміст номеру < >
Вам також буде цікаво