Немецкие медики предлагают новый подход к борьбе с вирусами

До сих пор в борьбе с инфекционными болезнями в арсенале медиков имелось две стратегии. Одна - профилактика, то есть санитария и гигиена, антисептики, но прежде всего - вакцины, прививки, развитие иммунитета и сопротивляемости организма. Другая - терапия, непосредственное уничтожение патогенов, то есть препараты, подавляющие болезнетворные бактерии и вирусы.

Дурная шутка эволюции

Впрочем, со многими вирусами - например, вирусами гриппа, - бороться крайне сложно. Трудность разработки вакцины как профилактического средства против гриппа связана с феноменальной изменчивостью вируса, а созданию препарата, который излечивал бы грипп, убивая вирусы, препятствует природа вирусов как таковая. Не зря один из видных микробиологов назвал вирусы дурной шуткой эволюции. Будучи неклеточной формой жизни, вирусы столь примитивны, что даже размножаться самостоятельно не могут - им для этого нужна клетка-хозяин.

По сути дела, вирусы - это внутриклеточные паразиты на генетическом уровне. И именно это обстоятельство делает создание препаратов против гриппа столь сложной задачей: многие вещества, убивающие вирус, убивают вместе с ним и ту клетку человеческого организма, в которой он находится.

Поэтому в последние годы ученые и сосредоточили свое внимание на исследовании тех крайне немногочисленных специфических белков, которые присущи только вирусу и не встречаются в клетках человека. Примером такого белка может служить нейраминидаза. Сегодня для эффективной терапии гриппа медики располагают, по сути дела, всего лишь двумя препаратами - это Tamiflu и Relenza, - и оба они как раз и являются ингибиторами нейраминидазы.

И вот теперь в борьбе с вирусом, похоже, намечается третья стратегия. Она преследует цель с помощью медикаментов сделать клетки организма-хозяина, в которых только и могут размножаться вирусы, максимально негостеприимными.

Полная зависимость вируса от клетки-хозяина и то, что его собственный геном в процессе эволюции стал - за ненадобностью - очень простым и компактным, являются ахиллесовой пятой вируса, - считает профессор Томас Майер (Thomas Meyer) из берлинского Института инфекционной биологии Общества Макса Планка: "Вирус не может обойтись без тех механизмов репликации нуклеиновых кислот, которыми располагает клетка-хозяин. Значит, сначала он должен проникнуть в клетку, потом он должен ее покинуть - все это очень непросто. Но без внутриклеточных факторов осуществить полный цикл размножения вирус не в состоянии".

22 тысячи образцов клеточных культур

Таким образом, вирусу совершенно необходима исправно функционирующая клетка-хозяин. Чтобы выяснить, какими именно факторами в клетках легочной ткани пользуется вирус гриппа, профессор Майер и группа его коллег провели широкомасштабное исследование: они блокировали в клетках легочной ткани по очереди один за другим каждый из генов.

Таким образом у них набралось более 22 тысяч образцов клеточных культур. Затем каждый образец был инфицирован вирусом гриппа, чтобы выяснить, в каких культурах вирус может размножаться, а в каких нет. Понятно, что справиться с таким колоссальным объемом работы можно лишь при наличии самых современных лабораторных роботов, - говорит профессор Майер: "Мы совершенно сознательно решили посмотреть на предмет как можно шире. Мы хотели нащупать новые подходы к терапии, а для этого нам надо было выяснить, сколько факторов участвуют в механизме репликации".

Дальнейшие опыты показали, что вирусу сезонного гриппа для размножения необходимы 160 человеческих генов. Эти гены кодируют белки, которые играют важную роль на различных стадиях жизненного цикла вируса в клетке: одни являются элементами сигнальных цепочек, которыми злоупотребляет вирус, другие нарезают вирусную РНК на фрагменты необходимой для размножения вируса длины, третьи осуществляют транспортировку этих фрагментов внутри клетки. Если в клетке-хозяине инактивирован хотя бы один из этих 160 генов, размножение вируса невозможно. Причем, как правило, это касается вируса не только сезонного, но и свиного, и птичьего гриппа.

160 новых объектов для исследования

Идея профессора Майера состоит в том, чтобы подавить вирус, заблокировав какой-нибудь из жизненно важных для вируса 160 генов в клетках человека. Лабораторные эксперименты уже подтвердили осуществимость этой идеи на примере одного гена, - говорит профессор Майер: "Сначала нам посчастливилось найти - в общем-то, случайно, - субстанцию, способную заблокировать этот ген. Применив эту субстанцию на клеточных культурах, мы смогли существенно затормозить размножение вируса. Это серьезный успех: ведь теоретически он открывает возможность полностью подавить размножение вируса и в живом организме".

Не первый взгляд, это кажется нелогичным: давать и без того больному человеку препарат, нарушающий работу его собственных клеток. Но не следует забывать, что любой медикамент, будь то таблетка от головной боли или противораковая химиотерапия, вмешивается в работу клеток, влияет на их функции.

Тут вопрос лишь в соотношении между вредом и пользой, между желательным действием и побочным эффектом. А ответ на этот вопрос в каждом отдельном случае могут дать лишь дорогостоящие и широкомасштабные изыскания. Во всяком случае, профессор Майер указал фармацевтической промышленности на 160 объектов, открывающих перспективы нового подхода к лечению вирусных инфекций.

Это весьма привлекательный путь, причем сразу по двум причинам, - подчеркивает профессор Майер: "Благодаря широкому спектру действия будущих препаратов, блокирующих выявленные нами гены клетки-хозяина, велика вероятность того, что они окажутся способными подавлять и пока неизвестные нам или даже вовсе еще не существующие разновидности вируса гриппа. Если такие модификации вируса когда-то появятся, наши медикаменты будут, скорее всего, эффективны и против них. А кроме того, поскольку эти препараты действуют не на вирус как таковой, а на клетку организма-хозяина, вирусу, несмотря на его склонность к мутациям, будет гораздо труднее приспособиться к такой ситуации, выработать резистентность к медикаменту".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева