Размышления и споры о вирусах

Столь своеобразная форма создания себе подобных, естественно, связана с молекулярной организацией вирусной частицы. По современным представлениям, вирусы не столь очевидно голы и безоружны, как это казалось после работ У. Стенли с кристаллами нуклеопротеида ВТМ (вируса табачной мозаики) середины 30-х годов. В составе разных вирусов найдено некоторое количество ферментов. И тем не менее вирус без клетки размножаться не может: и ферментов недостаточно, и, главное, нет рибосом, то есть «фабрик» для синтеза своего собственного белка. Отсутствие рибосом характерно, правда, еще и для риккетсий и хламидий — ближайших «соседей» вирусов по иерархической лестнице микромира. Именно поэтому все они (и вирусы, и риккетсии, и хламидии) не растут на искусственных питательных средах, как бактерии, плесени или грибки и используют для своего размножения живые полноценные клетки.

Вот почему так трудно выделить от больного человека, животного или растения живой вирус, вот почему содержать вирусологическую лабораторию намного дороже, чем бактериологическую. Ведь и куриные эмбрионы, и клеточные культуры, и лабораторные животные намного дороже искусственных питательных сред, в которых накапливаются бактерии. И не только накладнее, но и хлопотнее, хотя бы потому, что животных надо кормить регулярно, даже в выходные дни, а автоматов для этого пока не придумали. Да и помещений вирусологической лаборатории нужно значительно больше, и требования к их обустройству более жесткие.

Намного дороже содержать вирусологическую лабораторию не только из-за животных, но и оборудования. По этому показателю ее и сравнивать с бактериологической нельзя. Электронные микроскопы, ультрацентрифуги, сцинцилляционные счетчики стоят в сотни раз дороже, чем самая совершенная аппаратура для исследования бактерий.

Будет ли так всегда? Не станет ли возможным биосинтез вирусов в пробирке (in vitro) без клеток? В принципе такого можно ожидать, но это будет означать, что в пробирке удалось воспроизвести условия, которые реально существуют только в целой, да еще чувствительной к данному вирусу клетке. Дело это огромной сложности и неменьшей важности.

Именно об этом говорил на уже упоминавшейся нами сессии Академии медицинских наук СССР в 1963 году академик Л. А. Зильбер: «Только с созданием системы бесклеточного синтеза вируса отпадут опасения в том, что с вирусными вакцинами в организм человека не попадет при иммунизации нечто постороннее. Такая система будет знаменовать собой подлинную революцию в вирусологии».

За прошедшие с того времени 25 лет мы еще не дожили до такой революции. Клетка остается пока единственным монопольным «хозяином» вирусного размножения. Вне клеток животных, человека, куриных эмбрионов, тканевых культур репродуцировать вирус пока не удается, и это делает систему вирус-клетка в известном смысле слова центральной фигурой вирусологии. Неудивительно, что изучению взаимодействия вирусов и клеток посвящено огромное количество научных работ, которые в своей совокупности составляют главу в современном учении о вирусах. Даже генная инженерия принципиально не изменила этой проблемы. Она лишь создала возможность синтезировать вирусные белки в клетках микроорганизмов. Но опять-таки в клетках!

Как же происходит вирусная репродукция?

Мир вирусов огромен и многолик. Только непосвященным вирусы кажутся одинаковыми существами. На самом же деле, сказав вирус, мы почти ничего конкретно не сказали, так же, как если бы произнесли слово животное, не уточнив, какое животное имели в виду. Между вирусами полиомиелита и оспы, наверное, не меньше различий, чем между рыбами и птицами.

Но в воспроизводстве, размножении, а точнее — репродукции вирусов, и мы уже говорили об этом, есть важные общие черты. Именно это в значительной степени и делает разные вирусы членами одного биологического сообщества — царства Вира и позволяет в учебнике по вирусологии следующим образом подразделять главу, называющуюся «Репродукция вирусов»:

адсорбция;

проникновение вирусов в клетку;

транскрипция;

трансляция;

репликация;

сборка вирусных частиц;

выход вирусных частиц из клетки.

Итак, взаимодействие вируса с клетками — многоэтапный процесс, и первым из них является адсорбция. Но прежде чем ее характеризовать, позволим себе немного пофилософствовать.

В известном смысле любое соприкосновение вирусной частицы с клеткой может рассматриваться как взаимодействие. Нет никаких сомнений, что такого рода взаимодействий было несметное множество, даже когда мы писали эти строки, а любой (и каждый) наш читатель удостаивал их своим вниманием. Однако и мы дожили до конца работы, и читателю ничто не помешает дойти до последней страницы нашего скромного труда, а это свидетельствует о том, что никаких пагубных биологических последствий такое взаимодействие не вызвало.