Биотехнология: что это такое?

И безоговорочно это подтверждаю. Дело в том, что любая биотехнологическая проблема, в том числе и из разряда иммунобиотехнологических, как правило, сводится к проблеме белков. Их синтеза, воспроизводства, обнаружения, расщепления, узнавания и т. д. и т. п. Удивительно ли, что Р. Меррифилд еще в 50-е годы увлекся проблемой «сборки» аминокислот в пептиды, представляющие собой как бы упрощенный вариант белков. Почему упрощенный? Да потому, что длина аминокислотных цепочек, из которых складываются пептиды, короче белковых. Целью Р. Меррифилда стало создание метода, позволившего бы осуществить автоматический синтез молекул белка. Он искал и нашел самый рациональный способ «сборки» длинных цепей аминокислот, ковалентно связав первую аминокислоту с гранулой полистирола.

Вопрос о последовательности и способе присоединения остальных кислот решался ученым предельно просто. Они в определенной последовательности присоединялись исследователем к предыдущему звену цепи. Присоединение происходило с помощью обычной, широко распространенной в таких операциях химической реакции, которую, к тому же, оказалось совсем не трудно поставить и «на поток». А как только синтез полипептидной цепи завершится, ее легко отделить от носителя.

Осуществление этой простой, но поистине гениальной идеи необыкновенно много дало практике. И прежде всего медицине и фармакологии. Так, первым белком, созданным по методу Меррифилда, стал инсулин, затем сразу в нескольких лабораториях мира тем же способом получили синтетические вакцины. В том числе против гриппа, гепатита В, бешенства.

И что интересно, при производстве таких вакцин обошлись без синтеза всего белка. Достаточным оказалось и оболочки вирусной частицы, обладающей антигенными свойствами, а значит и стимулирующей в организме продуцирование антител. (Вспомните о «фотографии», дающей представление иммунной системе об облике врага.)

Синтетические вакцины лишены тех недостатков, которые свойственны обычно вакцинам естественным. Ведь они представляют собой препараты убитых или ослабленных микроорганизмов, а значит, и не исключают возможности заражения. Метод Меррифилда или, как его сейчас принято называть, метод твердофазного химического синтеза имеет и другие многочисленные применения. Например, с его помощью получают гормон роста (гипофизарный гормон АКТГ), тиреоидный гормон кальцитонин, глюкагон — белок, вырабатываемый поджелудочной железой.

Последний, кстати, был синтезирован непосредственно в лаборатории Р. Меррифилда. А насколько огромна потребность в этом гормоне практического здравоохранения всех стран мира, медикам прекрасно известно. Ведь это тот самый гормон, который повышает в крови содержание сахара и убыстряет расщепление в печени гликогена.

Казалось бы, Р. Меррифилд сделал для науки столь много, что вполне заслужил право на более спокойную жизнь. Но, достигнув таких поистине заоблачных высот, он отнюдь не намерен замедлить поиск. И очень скоро в его лаборатории вновь закипит работа. На сей раз здесь синтезируют аналоги глюкагона. Они необходимы для создания ингибиторов этого гормона — веществ, дублирующих деятельность глюкагона, но составляющих ему конкуренцию, «претендующих» на прямой контакт с активными центрами в печеночных клетках. Но при этом ингибиторы глюкагона не стимулируют образование сахара, а это значит, что лечение диабета значительно облегчается.

Казалось бы, столь длинный перечень достоинств метода Меррифилда уже достаточно авторитетно засвидетельствовал заслуги ученого перед медициной и человечеством. Но бесконечна дорога познания и бесконечен поиск, ведущийся на его этапах и передающийся по эстафете от поколения к поколению. И Р. Меррифилд с соратниками уже бьются над загадкой анафилатоксина С3а — полипептида, состоящего из 77 (!) аминокислот.

В чем секрет этого пептида, как и с помощью чего провоцирует он в организме воспалительный процесс, являющийся естественным ответом иммунной системы на проникновение в организм инфекции?

Ученый ищет и находит ответ на поставленный им же самим вопрос. Активной частью молекулы анафилатоксина оказываются пять последних в пептидной цепи аминокислот. Задача теперь ясна и конкретна — нужно создать препарат, способный нейтрализовать С3а, а затем на его основе создать эффективное средство, помогающее при астме, ревматоидном артрите и прочих заболеваниях, называемых общим «именем» аутоиммунных, то есть вызванных пороками, сбоями в иммунной системе.

Что дал и что еще даст науке и человечеству метод лауреата Нобелевской премии Р. Брюса Меррифилда, оценить по достоинству очень трудно. Сегодня с его помощью, например, весьма успешно исследуют зависимости биологических функций белка от их структуры. А ведь в числе этих белков гормоны, ферменты, антитела…