По следам приона

Впервые за последние 10 лет Нобелевская премия по медицине присуждена одному, а не группе ученых. За что же был удостоен такой чести американский биолог и врач Стенли Прузинер?

Самое интересное, что некоторые исследователи находят теорию доктора Прузинера, за которую он и был удостоен самой высокой научной награды нашего времени, весьма спорной, во всяком случае, недостаточно обоснованной.

Такое в практике Нобелевского комитета случается не так уж часто. Правда, в свое время были присуждены премии за разработку лекарства от рака и некоторые другие ошибочные теории, однако, чтобы споры начались еще до присуждения — такого история, пожалуй, еще не знала. Так в чем же суть данной работы?

Формулировка гласит, что доктор Прузинер награждается за открытие новой категории болезнетворных агентов, которые отличны и от бактерий, и от простейших, и от грибков, и от вирусов. Эти особые возбудители, получившие название «прионы», представляют собой модифицированные белки, которые ответственны за протекание таких болезней, как бешенство коров или болезнь Крейцера — Якоба, а также некоторых других, обозначаемых общим термином «медленные инфекции».

Как уже говорилось, главное отличие этих возбудителей заключается в том, что они являются чисто белковыми образованиями и не содержат никакого генетического материала — ни ДНК, ни РНК.

Вот это-то обстоятельство и стало главным предметом спора. Оппоненты доктора не отрицают существования прионов как таковых, но полагают, что вряд ли именно они являются возбудителями заболеваний. Тем не менее Прузинер стоит на своем. Впервые он обратил внимание на прионы в 1972 году, когда один из его пациентов умер от болезни Крейцера—Якоба. Доктор Прузинер начал изучать природу этого заболевания и в конце концов пришел к выводу, что оно напоминает сразу две напасти. Во-первых, от чего-то подобного болеют овцы, во-вторых, люди, занимающиеся... каннибализмом.

Как уже отмечалось, подобные болезни относятся к медленным инфекциям. Термин этот был использован в 1957 году исландским исследователем Сигурдсо-ном, обнаружившим первые заболевания такого рода у овец. С тех пор количество заболеваний животных и человека, относящихся к этой категории, неуклонно увеличивается.

Для всех медленных инфекций характерен очень большой инкубационный период — подчас он длится целые десятилетия. При этом идет медленное дегенеративное изменение клеток, которое в конце концов приводит к непоправимому разрушению организма. Причем все это происходит при полной инертности иммунной системы, которая как бы не замечает патологических изменений, происходящих в организме.

Так вот, концепция Прузинера объясняет, почему так происходит. Инфекционные белки, лишенные связи с нуклеиновыми кислотами, оказываются для иммунной системы просто не отличимыми от всех остальных.

В 1982 году исследователь и его коллеги впервые выделили прионы в чистом виде из мозга больных хомяков и изучили их свойства. Начиная с 1984 года, в той же лаборатории проводилось активное изучение генов, кодирующих эти удивительные образования.

При этом было сделано фундаментальное открытие: оказалось, что такого рода гены имеются в каждом живом организме, но продукты их могут быть и нормальными, не способными как-то повредить целостному организму, и видоизмененными мутантами. Последние и становятся возбудителями патологических состояний: живут, переходя из клетки в клетку, из организма в организм, наподобие обычных вирусов. Именно поэтому во всех руководствах по вирусологии прионы значатся как безнуклеиновые вирусы. Прузинер же полагает, что прионы — это совершенно особый вид безнуклеиновых агентов, отличный от всех известных до сих пор форм.

Опыты, которыми он подтвердил свои теоретические выводы, были проведены в 1992 году на мышах. У них специальными методами был блокирован синтез обычных прионов, и животные оказались абсолютно невосприимчивыми к препаратам инфекционных возбудителей, которые были получены от мышей с ярко выраженными специфическими поражениями головного мозга. Но как только эти культуры снова вводили обычным мышам, их чувствительность к инфекционным прионам повышалась. Так была показана прямая зависимость между чувствительностью к инфекции и генами, кодирующими прионы. Важно подчеркнуть, что мыши, лишенные этих генов, были абсолютно нормальными, то есть данные молекулярные структуры не являются для мышей абсолютно необходимыми, они могут без них вполне обойтись.

Итак, открыт совершенно новый вид патогенных факторов, которые передаются от одного организма к другому, подобно вирусам, и вызывают развитие патологических процессов, но инфекционными в прямом смысле этого слова не являются. Они не инфицируют клетки, размножаясь в них, как это делают все известные возбудители болезней, а индуцируют гены нормальных прионов к синтезу мутантов, которые и вызывают развитие болезни.

С этой точки зрения, имя Прузинера, открывшего новый тип существования и функционирования живой материи, должно быть поставлено в один ряд с такими корифеями биологии и медицины, как Левенгук, открывший бактерии, и Ивановский, открывший мир вирусов.

Что касается практических выводов из этой работы, то она подает надежды на новые подходы к лечению таких ныне неизлечимых болезней, как рассеянный склероз, губчатая энцефалопатия, болезнь Альцгеймера, и других.