Я, паразит

Коль скоро плесень подвела вас в борьбе с бактериями, мы могли бы прийти на помощь. Чувствую, как вас охватывает первозданный страх. Доверять вирусам, этим природным паразитам? Тем не менее непредубежденные ученые заинтересовались нашей враждой с иными видами, нежели человек: с бактериями. В начале XX века два микробиолога, англичанин Фредерик Туорт и француз Феликс д’Эрелль, независимо друг от друга открыли вирусы, способные уничтожать бактерии, — бактериофаги. Во время Первой мировой войны Феликс д’Эрелль обнаружил его в испражнениях солдат в стадии ремиссии после дизентерии. Этот свободомыслящий французский врач предположил, что бактериофаги могут стать эффективным средством борьбы с бактериальными инфекциями, такими как дизентерия. Прежде чем испробовать лечение на больных дизентерией и холерой, д’Эрелль доказал безопасность предлагаемого метода, сначала приняв внутрь культуру бактериофагов, а затем вколов их себе подкожно. Ремиссия, наблюдавшаяся у пациентов после такого лечения, его обнадежила: так родилась фаговая терапия. Успехи электронной микроскопии позволили получить портрет этих странных вирусов: головка геометрической формы, именуемая капсидом, состоящая из белков и содержащая геном вируса (молекулу ДНК или РНК), и цилиндрическая структура, окруженная нитевидными ножками. Если вдуматься, бактериофаги имеют вид инопланетного модуля, прилетевшего из космоса с целью уничтожения землян! В данном случае мишенью служат бактерии: вирус ведет себя как шприц для подкожных инъекций, прокалывая стенки бактерий и впрыскивая свой генетический материал, где содержится инструкция, необходимая для его размножения. Чаще всего это приводит к гибели его бактериального хозяина. Похоже, история этой вирусной атаки вдохновила сценаристов множества ваших фантастических фильмов!

Но сенсационный способ, которым бактериофаги заражают бактерии, и эффективность этого бактериального геноцида, очевидно, впечатлили не весь мир. Зарождающаяся фаговая терапия не устояла перед повальным увлечением антибиотиками и их догматизацией в западной медицине. Фаговая терапия сегодня скорее ассоциируется с восточными лечебными практиками, точнее, ближнеближневосточными, потому что ими пользуются в странах Восточной Европы из бывшего советского блока, где бактериофаги все еще применяют для лечения различных бактериальных инфекций. Эти методы лечения пока не одобрены за пределами России, Польши и Грузии, но многие больные совершают паломничество в эти страны для избавления от недугов, не излечимых другим способом. Возможно, бактериофаги станут вашими союзниками в такой вовсе не холодной войне против бактериальных штаммов, мультирезистентных к антибиотикам… Тем более что эволюция позаботилась о союзе людей и бактериофагов задолго до вашей современной медицины. Недавно ученые обнаружили, что кишечная слизь большинства животных от природы насыщена бактериофагами. Не исключено, что между животными и вирусами существует древняя связь, а бактериофаги даже могут быть компонентами иммунной системы.

Биологическое оружие, которым мы пользуемся в войнах с другими видами, вдохновило людей не только на создание лекарств. Они превратили его в ультрасовременные научные инструменты, чтобы те помогали им в поисках истины. Подобно анатомам, исследующим структуру, функции и тайны плоти при помощи ножниц и скальпелей, молекулярный биолог, чтобы изучать и анализировать геном, нуждается в инструментах, только совершенно иного размера. Поле боя между бактериофагами и бактериями стало для биологов источником самых невероятных инструментов. Давайте проведем инвентаризацию арсеналов каждой из воюющих сторон.

Для размножения вирус-бактериофаг вводит в бактерию свой генетический материал, частичку ДНК или РНК, вынуждая ее следовать инструкциям вирусного генома и производить новые вирусы. Но бактерии, изобилующие сегодня на поверхности планеты, обычно бывают потомками штаммов, которые издавна вступали с нами в схватки и создали страшное оборонительное оружие. Особенно эффективны их ферменты-ножницы — рестрикционные ферменты, способные нацеливаться на небольшие последовательности в ДНК определенных бактериофагов, чтобы их искромсать. Собственный геном бактерия защищает от рестриктаз с помощью метки, поставленной другими ферментами, метилазами, которые, как шаманы, окружают свои святилища охранительной магией и отдают ферментам-ножницам приказ удовлетворять свою страсть к разрушению в другом месте. Восхищенные этой генной инженерией, ученые взяли на вооружение все молекулярные инструменты, и те, что режут, и те, что метят, и те, что склеивают, копируют и обменивают… С их помощью они копаются в ДНК и производят манипуляции в своих пробирках, подобно анатомам, склоняющимся над секционным столом.