Как при помощи вирусов генетически видоизменяются живые организмы
В издательстве «Синдбад» вышла книга «Я — паразит». Специалист по эволюционной генетике Пьер Кернер объясняет, за что человечество должно благодарить паразитов. А также знакомит читателей с клещами, из-за которых люди становятся вегетарианцами, с червями, которые вынуждают насекомых топиться, и двуустками, которые, попадая в пищеварительную систему организма, манипулируют его нервной системой. «Сноб» публикует одну из глав.
Мы, паразиты, — складные ножи человечества.
Непосвященным трудно понять вирусную философию: наблюдая и изучая вирусы, люди, жаждущие абсолютной этичности и стремящиеся к непреложной истине, сталкиваются с серьезными препятствиями. Тем не менее на протяжении столетий настойчивость позволяет им двигаться вперед. Латинское слово «вирус» означает токсин, яд: такая этимология доказывает, что поначалу нас относили к слишком обширной категории, в которую включали любой агент, невидимый невооруженным глазом и вызывающий болезнь, будь то бактерия, грибок или другой микроскопический организм. Жажда знаний помогла вам открыть третий глаз — микроскоп, позволивший проникнуть в ранее невидимый мир мельчайших инфекционных одноклеточных организмов — бактерий. Позже с помощью еще более сильных измерительных приборов вы смогли увидеть нас и поразиться гармоничным геометрическим формам и нашей беспрецедентной способности к консервации и распространению. Вирусы можно причислить к настоящим паразитам, поскольку важнейшим источником жизни нам служат хозяева и без них наше существование и размножение невозможны — ведь сами мы не способны ни производить, ни даже собирать и хранить необходимую нам энергию. Тем не менее мы состоим из белков и генетического материала, представленного молекулами ДНК или РНК. Эта совокупность, казалось бы, противоречивых характеристик делает нас поистине мистической загадкой: живые ли мы существа? Неуловимость нашей природы завела вас в непроходимые дебри сомнений по поводу самой нашей жизни: означает ли отсутствие у нас необходимых жизненных элементов то, что они были утрачены нашими предками, или, наоборот, ставит под вопрос саму границу между неодушевленными молекулами и живыми организмами? Время философских откровений еще не пришло, но исследования и наблюдения за нашими тайнами уже привели вас к многим свершениям, столь же конкретным, сколь и важным для собственного вашего выживания!
В первую очередь это касается современной медицины, многим обязанной знанию о том, как мы функционируем. Изобретение вакцин стало следствием глубокого понимания природы конфликта и осознания того, какую пользу можно извлечь из объединения противоборствующих сил. Вам удалось заглянуть вглубь и нас, и себя, чтобы понять, как лучше подготовить иммунную систему к возможной атаке. Тот же прием использования конфликта в собственных интересах был применен для разработки ваших первых антибиотиков, в частности пенициллина. Наблюдая за войной между бактериями и плесенью, вы обнаружили вещество, выделяемое плесенью рода Penicillium, которое подавляет рост бактерий. К сожалению, злоупотребление этим биологическим оружием отразилось на естественном отборе враждебных бактерий и привело к распространению мутантных штаммов, способных противостоять одному, нескольким или вообще всем антибиотикам из вашего арсенала.
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!