Знание-сила, 2002 №6 (900)

Оба недостатка легко преодолеваются. В последних своих экспериментах исследователи «Нексии» подсадили в «подопытные» клетки сразу три экземпляра «паутинных генов» вместо одного и уже получили более тяжелые молекулы. И они уже ведут поиск вспомогательного раствора, свойства которого принудили бы к свертыванию в нити сразу двух типов молекул. Добившись успеха, они намерены перейти к поискам методов массового, конвейерного производства паутинных нитей.

Их легкость, прочность и гибкость открывают перед нами множество возможностей их применения – от искусственных сосудов и сухожилий до «невесомых» обогревающих костюмов и высокопрочных защитных жилетов для армии.

Поначалу исследователи планируют внедрить искусственную паутину в те области, где не требуется большого количества материала, прежде всего – в медицину. А в дальних их планах – пересадка паутинных генов в клетки молочной железы у коз и овец, что со временем должно сделать возможным «прядение» паутины из молока.

И все это – без необходимости разводить миллионы живых пауков!

ГЛАВНАЯ ТЕМА

Такая разная медицина

Все знают, какой будет медицина завтрашнего дня: эффективной и безотказной, избавляющей даже от самых страшных недугов, действующей на молекулярном уровне.

Немногие догадываются, какими путями медицина может идти к такому совершенству.

Никто не знает, какие новые неприятные неожиданности преподнесет нам наша биологическая природа и природа окружающей нас биосферы, с какими нежелательными сюрпризами столкнется медицинская наука.

Пять-десять лет назад немало писалось о том, что перенос вирусов СПИДа из замкнутых популяций обезьян в неограниченную популяцию человека может быть реакцией биосферы на перенаселенность нашем планеты. А в подборке статей, составляющих «Главную тему» этого номера, мы публикуем рассказ о том, что средневековые эпидемии чумы возможно, вовсе не были эпидемиями чумы, а были эпидемиями какого-то страшного вируса. И не исключено, что человечеству вновь придется с ним столкнуться.

И еще. Начинаем подборку мы с публикации, в которой рассказывается о том, что одна из самых страшных и на сегодня неизлечимых болезней – болезнь Альцхаймера – не просто случайное поражение нервных клеток, что за ней может скрываться биологический механизм, достаточно широко распространенный в природе. А если так, то это должно резко изменить и целевую установку исследователей болезни, и направление поисков борьбы с нею.

В своей подборке мы не стремились нарисовать картину будущей медицины – это было бы слишком претенциозным замыслом. Мы лишь хотели дать несколько картинок, которые заинтересовали бы читателя и дали ему повод задуматься о том, какой разной медицина может быть.

Ал Бухбиндер

Что бы это значило?

Обнаружено весьма любопытное и пока еще непонятное по значению явление: некоторые бактерии способны производить такие же белковые волокна, как те, которые у людей вызывают болезнь Альцхаймера.

Что, бактерии тоже становятся преждевременно скудоумными? Вряд ли обнаруженное явление можно определить именно таким образом, но внешнее сходство его с альихаймерскими характеристиками выглядит интригующе.

Судите сами. Важнейшим молекулярно-биологическим признаком, характеризующим болезнь Альпхаймера у людей, является появление так называемых амилоидных бляшек, покрывающих поверхность нервных клеток в мозгу. При достаточном накоплении этих бляшек клетки затем выходят из строя, и это приводит к постепенному разрушению целых участков головного мозга с соответствующим и последствиями для больного человека.

Амилоидные бляшки состоят из скоплений неправильно свернувшихся белковых молекул. Теперь такие же скопления в виде волокон обнаружены у бактерий типа Эшерихия коли (кишечная палочка), помещенных в питательную среду. Здесь эти волокна образуют путаную сетку вокруг отдельных бактериальных клеток, соединяя их в скопления колоний, образующих так называемые биопленки. (Такие биопленки с повышеной прочностью образуются, например, на поверхности зубов и зубных протезов, на днищах кораблей и т.п.)

Важной особенностью биопленок является их повышенная устойчивость к антибиотикам и к естественным (иммунным) защитным средствам организма. Это связано с тем, что в состоянии коллектива бактерии включают иные системы генов, нежели в свободном, индивидуальном состоянии.

Группа, руководимая американским ученым Скоттом Халтгреном из Сан-Луи, обнаружила этот эффект также на салмонелле и некоторых других бактериях.

Это первый случай, когда амилоиды найдены у низших организмов; до сих пор они считались исключительной «привилегией» организмов высшего порядка. Но даже и там они рассматривались как некое повреждение, «сбой», ошибка метаболизма. Теперь впервые показано, что амилоиды могут быть полезны живым организмам – прежде всего, некоторым видам самих бактерий.