Неожиданные новости о «Бешеном Прионе»

Болезнь «бешеных коров» передается от крупного рогатого скота человеку.
Прузинер был прав! Вот недавнее сообщение шотландских биологов
Не так давно произошли два связанных друг с другом события: в Министерстве здравоохранения РФ состоялось всероссийское совещание по прионным заболеваниям, в том числе и болезни «бешеных коров», а 10 декабря прошлого года в стокгольмском концертном зале король Швеции Карл XVI Густав вручил Нобелевскую премию по медицине и физиологии за 1997 год С. Прузинеру, который в начале восьмидесятых открыл этот самый «прион». Тем самым была подтверждена значимость сделанного С. Прузинером открытия еще одной «казни египетской», о которой прежде не подозревало человечество…

Открытие Прузинера

Молодой врач одного из калифорнийских госпиталей с ужасом наблюдал, как у него медленно и неотвратимо «уходит» пожилой пациент, страдающий болезнью Крейцфельдта — Якоба (БКЯ). Помочь невропатолог больному, погибавшему от нейродегенеративного заболевания, ничем не мог. Но он мог пытаться найти причину болезни.

И вот в 1982 году в журнале «Сайенс» появляется статья Прузинера, в которой он утверждал, что для вызывания БКЯ вполне достаточно всего лишь одного белка без всякого участия нуклеиновой кислоты, то есть гена! Это было открытие, равноценное утверждению, что для воспроизведения музыки или видео вам вполне достаточно всего лишь магнитофона! Пленка с записью музыки не нужна! В это с трудом верилось, но в первые годы после публикации казалось, что дело обстоит именно так.

Сегодня мы уже знаем, что все так и не так одновременно. Уже относительно давно открыт ген приона, то есть белка, вызывающего куру и БКЯ, скрэйпи и некоторые другие нейродегенеративные заболевания, названные еще «прионными».

Прион — это нормальный белок наших нервных клеток, который крайне необходим для их жизнедеятельности и нормального функционирования. Но при мутации в его гене он становится нейротоксичным, то есть «ядовитым» для нервных клеток, убивающим их. В середине восьмидесятых итальянские ученые из Болонского университета описали еще одно прионное заболевание человека, получившее название «семейная фатальная бессонница» (СФБ). К. Гайдушек в своей лаборатории перенес мышам кусочек мозга двадцатичетырехлетнего человека, погибшего от СФБ. В результате мыши заболели и погибли.

У тех же мышек «выключили» ген приона, что привело к гибели знаменитых клеток Пуркинье в их мозжечке — отделе мозга, управляющем движениями тела и сохранением его положения в пространстве. Гибель нейронов, однако, происходила лишь в последней трети жизни животных; у них нарушалась походка — возникала атаксия, и они постепенно гибли. В этом факте можно усмотреть аналогию с человеком, прионные заболевания которого также развиваются в пожилом возрасте. Гибель нервных клеток при выключении гена приона показывает также, что прион необходим для поддержания жизнеспособности нейронов.

Казнь египетская из Альбиона

В марте 1996 года английское правительство поразило весь мир сообщением о том, что обнаружен «новый» вариант БКЯ, при котором заболевают молодые люди, употреблявшие в пищу плохо обработанное мясо коров, больных бычьей спонгиоформной энцефалопатией (а попросту говоря, «бешенством коров»). Что тут началось!

Весь мир буквально сошел с ума, хотя хорошо было известно, что с плохо обработанным мясом и молоком можно получить множество самых разных болезней. И далеко не все из них легко излечимы. К тому же англичане никогда не скрывали от мира, что у них среди коров к тому моменту уже десять лет бушевала эпидемия «бешенства», с которой бороться можно одним-единственным способом — убивать инфицированных животных и сжигать их. Что они на протяжении многих лет и делают.

Тревогу мира можно было, однако, понять: болели-то молодые, а основной контингент пациентов с прионными заболеваниями составляют люди пожилые. На первых порах, правда, надо было еще доказать сам факт передачи БКЯ с мясом. Попытки заразить мышек человеческим прионным заболеванием не дали положительного результата. Ученые облегченно вздохнули, хотя и указывали, что мышки еще не прожили достаточно долгое время, чтобы делать однозначные выводы.

В то же время сообщение Гайдушека о переносе семейной формы бессонницы говорило об обратном: передача заболевания возможна. Но Гайдушек тоже был некатегоричен, указывая, что кусочек мозга больного бессонницей переносился непосредственно в мозг мыши. А такого при передаче бешенства коров не наблюдается.

Более тонкие эксперименты, однако, говорили все же в пользу передачи, или трансмиссивности. И вот последнее сообщение шотландских ученых из Эдинбурга: все-таки передается… Это доказывается тем, что у молодых пациентов с новым вариантом БКЯ имеется та же форма приона, что и у больных коров. А перенос гена этой формы белка приводит к развитию заболевания и у мышей. В результате у них нарушается работа мозжечка, и они начинают ходить задом наперед!

В то же время фермеры, которые работали всю жизнь со скотом и у которых в стадах были коровы с «бешенством», тем не менее заболевают в пожилом возрасте «обычной» БКЯ. И форма их приона абсолютно отличается от коровьего. Это чисто человеческий патологический прион, который никак не связан с белком крупного рогатого скота.

Картина усложняется или проясняется?

О чем свидетельствует вся эта эпопея? Прежде всего — о необходимости помнить: мы есть часть живого мира и для нас справедливы те же закономерности, что и для братьев наших меньших. Как говорится, мойте руки перед едой и хорошо проваривайте мясо. В тех же США, где стандарты в мясоперерабатывающей промышленности выше европейских, «коровьего бешенства» у людей не наблюдается. Хотя, согласно эпидемиологическим расчетам, должно было быть не менее шестидесяти процентов пациентов. Так что все жесткие меры нашего правительства против проникновения британской говядины на российский рынок вполне оправданны.

Но есть еще один аспект. Вполне возможно, что весь сыр-бор разгорелся не вокруг инфекционного, а вокруг обычного генетического заболевания, связанного с близкородственным скрещиванием (инцестом). Ведь БКЯ передается и с гормоном роста, добывавшимся из тел коров-«доноров». И такого явления в той же Франции в четыре раза больше, чем страдальцев БКЯ. Не связана ли английская «эпидемия» с практикой браков между двоюродными братьями и сестрами, распространенной на Британских островах? В США, где подобные браки не приветствуются, нового варианта БКЯ и не наблюдается.

Вполне возможно и другое объяснение. Новозеландцы строго выдерживают карантин у ввозимых на острова овец (он длится до двух лет). При этом у некоторых овечек имеются гены скрэйпи, однако овцы почесухой не страдают. Новозеландцы полагают, что помимо генов, определяющих предрасположенность к данному прионному заболеванию, необходим еще какой-то инфицирующий агент, который пока что не известен.

Не стали ли коровы и жители Британии жертвами этого неизвестного агента, который пока, слава Богу, не пересек Ла-Манш? Это еще предстоит выснить новым поколениям ученых. И наши ученые, хочется надеяться, внесут свою лепту в эти поиски.

Постскриптум

Обычно нобелевцев упрекают в том, что они номинируют и награждают скорее технологические новшества, нежели смелые прорывы творческой мысли. В данном случае речь идет о награждении, во-первых, действительно единственного «отца» открытия, а во-вторых, исследователя, который на тот момент не побоялся пойти против общепринятой парадигмы, господствовавшей в науке.

И пусть на более длительной дистанции научного забега выяснилось, что прион не может быть без гена, то есть центральная догма молекулярной биологии не нарушена и парадигма устояла. Все же это был существенный прорыв в нашем понимании природы белка, его способностей и возможностей, о коих до открытия Прузинера мы просто не подозревали.

Сегодня мы знаем, что РНК может быть ферментом — рибозимом, а белок самокопироваться. Много раньше мы узнали об обратной генетической информации — от РНК к ДНК, что позволяет вирусу иммунодефицита (СПИДа) ускользать от иммунной системы и истощать ее. Открытие Прузинера говорит о том, что природа белка таит еще множество загадок.

Нечто подобное уже было в истории, когда царица Савская загадывала мудрому Соломону три неразрешимые загадки. Ученые, к сожалению, не осенены, подобно царю из Иерусалима, божественной мудростью. Они вполне обыкновенные люди, которым лишь изредка приоткрывается завеса тайн природных.

Но не следует забывать, что без нобелевских «технологических» премий вряд ли в распоряжении Прузинера были бы методы и средства, которые позволили бы ему уловить ничтожнейшие количества патологичного белка. И заявить миру о существовании подобного природного феномена…

К истории вопроса

Обычно этими словами начинается изложение «информации к размышлению». Человечество издавна сталкивается с самыми разными инфекционными заболеваниями, возбудителями которых служат по мере убывания размеров простейшие, например тот же малярийный плазмодий или дизентерийная амеба, микробы или вирусы. Но даже самый простейший вирус, каковым является вирус СПИДа, имеет с десяток генов. Ген представляет собой носителя наследственной информации, которая «записана» в последовательности «букв» генетического кода нуклеиновых кислот, в частности той же ДНК.

В этом отношении ген или ДНК можно сравнить с магнитофонной лентой, на которой записана аудио- или визуальная информация. Но мало иметь кассету.

Для того чтобы послушать музыку или посмотреть видеофильм, необходимо воспроизводящее устройство. В наших клетках подобным устройством являются белки. Информация о них в свою очередь записана в ДНК.

Большинство заболеваний возникает в результате тех или иных мутаций — «ошибок» в генетическом коде, которые отражаются в белке. Даже инфекции так или иначе связаны с мутациями либо в наших клетках, либо в нуклеиновых кислотах возбудителей. Мутации того же вируса гриппа или СПИДа позволяют им избежать атаки нашей иммунной системы, в результате чего она «сдается» на время, как при гриппе, или навсегда при СПИДе.

В Англии издавна, более двух веков, известна болезнь овец «скрэйпи», название которой на русский язык наши ветеринары переводят как «почесуха». Заболевшие овцы «зачесываются» до смерти. При вскрытии обнаруживается губкообразное поражение их головного мозга, который из-за гибели нервных клеток (нейронов) становится действительно похожим на губку.

Модели приона, построенные Прузинером, получившим за эти исследования Нобелевскую премию. Вверху слева- молекула нормального приона, справа — «бешеного приона».

Мозг по-гречески называется «энцефалон», болезнь — «патос», а губка — «спонгос». Отсюда становится понятным заумное название подобного поражения мозга «спонгиоформная энцефалопатия». «Спонгиоформный» переводят еще у нас как «губчатый» или «губкообразный».

Ничего особенного никто в почесухе прежде не видел — мало ли болезней у сельскохозяйственных животных! Вон с помощью коровьей оспы и туберкулеза даже вакцинируют людей. И это только на пользу человечеству. Однако все оказалось не так-то просто.

Мозговое вещество, изъеденное «бешеным прионом». Дырки и обширные пустые участки располагаются на месте бывших нервных клеток.

В далекие пятидесятые годы К. Гайдушек оказался среди каннибалов — людоедов горных долин Новой Гвинеи. Он работал в составе австралийской экспедиции, которая изучала пути распространения тропической малярии. Гайдушек обратил внимание на знаменитую ныне болезнь аборигенов, которую они между собой называли «куру» — «смеющаяся смерть».

Дело в том, что у заболевших людей возникал паралич лицевых мышц (из-за гибели нейронов, управляющих этими самыми мышцами), а в результате лицо жертвы искажалось ужасной гримасой «смеха». Передавалась болезнь при поедании мозга убиенных врагов. Этот факт у нас в те времена замалчивали, поскольку каннибальство считалось зловредной выдумкой колонизаторов и миссионеров-католиков.

Гайдушеку в середине семидесятых дали Нобелевскую премию за открытие «вируса», будто бы вызывающего куру. Действительно, при этом нейродегенеративном заболевании в мозгу, как и у овец при скрэйпи, обнаруживается «чужеродный» белок.

Модель приона, построенная по данным рентгеноструктурного анализа. За небольшими исключениями, она полностью подтвердила расчеты Прузинера.

В те времена методы анализа были чрезвычайно грубые, поэтому посчитали, что белок этот — вирусный. Правда, вирусной нуклеиновой кислоты обнаружить не удалось, что в общем-то осталось тайной этого экзотического заболевания.

Между тем еще почти за пятнадцать лет до триумфа С. Прузинера в Стокгольме было высказано предположение о том, что при скрэйпи достаточно лишь… белка, но тогда это посчитали уже экзотикой овечьей ветеринарной болезни, не имеющей никакого отношения к человеку.

Игорь Лалянц