Защо не може да се защити от вируси, един въпрос

През XX век, хората умират, а често и в големи количества. В повечето случаи, това не е нещо свръхестествено. Втората световна война - е, когото обвини, но себе си. Великата китайска глад, също не е акт на Бога: времето и политиката не е гаранция за стабилност. Но представете си различна ситуация: в продължение на две или три години на планетата е убил най-много хора по време на Втората световна война. Според някои оценки, понякога дори и половина повече. И никой в ​​света не знае защо.

Това е, което се случи през 1918 - 1919 година. когато ужасна епидемия, която заляла света, при което загинаха между 50 и 100 милиона души. Що за болест е впечатляващ отхапа парче от населението на света?

Днес ние знаем, че епидемията от 1918 е бил причинен от особено опасни форма на вируса на грип, известен също като испанския грип. Но в началото на учените на ХХ век са били едва сега започва да гадае какво мистериозната заразна, смъртоносен фантазира за "Fluid" във въздуха и водата - това е възможно, че германецът.

Вирусите не са искали нещо тогава известен на науката. Днес ние знаем, че вируси - не бактерии, клетки, а не на всички приличат на молекули от същества. Само с микроскоп изобретение електронен през 1931 г. вирусът е в състояние да се види - и по този начин да превежда дълга, почти метафизичен описание на "течност" в равнината на съвременната наука.

Реймънд Dweck - постоянен директор на отдел на антивирусни препарати Оксфорд университет. Енергична и остър език, професор Dweck готов да говори с пресата и обича да позира за камерата в негова запазена марка папийонка. Напредналата възраст той дава само дълъг низ от степени и звания, които следва името на подписване на електронна поща. Професор Dweck прави специален акцент върху скромност. "Метропол" го хвана в централата на фармацевтична компания United Therapeutics в Северна Каролина, където се координира клиничните изпитания на нови лекарства за тропическа треска.

"Испански грип първи път лекари мислят за атоми и молекули. Когато очите ви не е известна, от която убива повече хора, отколкото от чума, и чрез бой, е ясно: без наука медицина не може да се развива ".

"До 1918 г., те отидоха по различни пътища. Ваксини срещу много болести са съществували в продължение на почти половин век, но принципите на работата им са неясни и загадъчна. След епидемията започнах да разбирам, че единственият начин да се избегне друга - е да стигнем до самата същност на инфекциозни заболявания ".

Вирусология, като по този начин, представлява историческа съюз с медицината. Но днес ситуацията е уникална вирусология. От една страна, това е здравето на биологичните науки. От друга - по-голямата част на биологичното здраве. На вируси е изправено пред няколко свята: света на природолюбители, за които вирусът - малък микроб; биохимици свят, за който вируса - това е една голяма молекула; И накрая, света на медицината, за които вирусът - заразна отрова.

Изследванията на професор Dweck и няколко изследователски групи под негово покровителство - типичен пример на пресечната точка на науката. На съседната маса работни биоинформатиката, моделиране на триизмерната структура на вирусните протеини, и имунологията, в изследване на взаимодействието на левкоцити с западнонилска треска. Всяка сутрин в синтетичната химия намерени с молекулярни биолози над кафе - истински английски чай в международен институт Dweck малцинство.

На различни специалисти, които участват в разработването на анти-вирусни, става ясно: сто години след като испанската грип, ние все още сме на етапа на мозъчна атака.

През миналия век, медицина направи огромна крачка напред, която не може да доведе до конкретен исторически еуфория. В продължение на десетилетия се стори, че научният прогрес вирус, следван опитомен пеницилин бактерия е на път да мине под радара на новини - поне в тези страни, където чиста вода тече от чешмите, както и аптека денонощно. Ваксинацията триумфална походка тръгна на планетата.

Но някъде по средата, тя се спря и се приближи до сега.

Да, ние спечелихме почти изкоренен едра шарка и полиомиелит, и имунодефицитен вирус се трансформира от "чумата на ХХ век" в изключително неприятно, но мързелив и хронични заболявания, с които пациентите да живеят в продължение на четиридесет години без никакви проблеми.

Но от една и съща ХИВ, не са успели да създадат ваксина, която през 1984 г., учените са обещали да издаде по-планина в продължение на две години. С вируса на хепатит В, например, днес, на 350 милиона души живеят, от които 5 милиона души умират годишно. Има и нови заплахи, например, същата като тропическа треска, която преди петдесет години беше екзотична болест, сега се разпространява в развитите страни с обезпокоителни темпове - главно поради урбанизацията на тропическите региони, но отчасти се дължи на глобалното затопляне.

Какво толкова сложно за вируси?

Предизвикателствата, пред които е изправена вирусология всички последните сто години, някак си доста приличат на дзен коани. Например: как да убие нещо, което никога не е било жив?

Бактерии, например, ние сме доста успешно убиват с антибиотици. Те работят като блокира някои жизненоважен процес на микроби, които в идеалния случай трябва да бъде абсолютно необходимо за бактериите, но не използвайте някой друг антибиотици просто няма смисъл. Цианид, например, чудесен антибиотик.

Но вирусът - друга история: той прави себе си нищо. Той е само един пакет от данни (ДНК или РНК) увити в белтъка на обвивката. Цялата работа за това прави организма на гостоприемника, това е, което сме.

Доскоро, в повечето случаи, както и до сега, ние сме се позовава единствено на собствената имунна система на организма да разпознава и унищожава вируси и клетки, заразени от тях. Нашите лимфни възли държат арсенал от антитела милиард - защитни белтъци, идентифицирани "в лицето на" чужди молекули и да ги ръководят цялата сила на имунната система. Освен това, имунната система "помни" срещнатите врагове и следващия път, да реагират по-бързо и по-силни.

Тя се основава на този принцип на ваксинация. Антитела, като му придават "помирисване" на патогена, че убити или отслабена и не може сам по себе си причинява болестта. Когато имунната система ще се срещне с вируса или бактериите в дневна форма, той ще бъде готов за незабавна реакция и ще възпре инвазията на място. За някои вируси тя работи страхотно.

Но Реймънд Dweck знае от първа ръка колко трудно е да се научи на имунната система да разпознава вируса: Институт му в продължение на двадесет години е участвал в търсенето на ваксина срещу ХИВ.

"Проблемът е, как ние мислим за вируси. Ние обикновено виждаме в тях нещо постоянно, неизменен. Ваксинацията се предполага, че тялото знае вируса в лицето. Но днес ние знаем, че човек може да се промени толкова много и толкова бързо, че самото определение за вирус започва да губи своя смисъл. "

Вирусите не се нуждаят от нещо различно от себе си възпроизводство. Ако сме за нормален живот изисква хиляди гени, вирусът по-малко от пет или десет - това е къща от карти много по-малък мащаб. Ако човешка клетка - фабрика за производство на същите растения, вирусът - малка рисунка, който тайно се измъкна един от работниците.

Трилиони човешките клетки живеят в среда на желязна дисциплина: ако нещо се обърка, цялото тяло може да бъде загубена. Вирусът не се интересуваше, че тя се разпада или промени: сред хилядите просто разби вируси, винаги има някой, който се научава да мами на имунната система.

Накрая, последният въпрос, който също така е ясно чух будистки коан - е да унищожи нещо, което се е превърнало в част от себе си? Вируси, вградени в нашия метаболизъм и да го използват за собствените си цели. Но някои от тях (например HIV, или човешки папилома вирус) давай напред и да нахлуе в светая светих - поставете си гени в генома ни.

Това е интеграцията на чужди гени в "лошо място", свързана туморогенни ефекти на някои вируси. Сама по себе си, ракът - това не е инфекциозно заболяване. Този симптом, наречена "счупване" на определени гени в един здрав човек на тяхното хармонично функциониране предотвратява неконтролираното деление. Гените могат случайно да се счупят (например, в удвояване на копие-клетки), и могат да бъдат - в резултат на различни външни фактори: химически, радиационни - или биологични. Вирусите не особено се интересуват, в какъв е смисълът да се вмъкне техните гени. Ако това се оказа жизненоважна точка на гена - вирусът може да причини рак.

Въпреки години на неуспех и очевидната неуязвимост на вируси, професор Dweck смята, че спасението е надежда. Опитите да се улови на вируса в един от нейните протеини може или не може да успее: вирусът ще продължи да се променя чрез промяна на структурата на протеина. Но може би ключът към бъдещето на медицината е в зависимостта на вируса от домакина.

Гените на само вирусни кодирани протеини, например компоненти на вирусната обвивка. Или, да речем, протеин преносима помпа за изпомпване на киселина, която е грипният вирус се извършва на един от етапите на атаката си срещу новата плочка.

"Мастер" производството на тези протеини в клетката - сложен процес, мулти-стъпка, много от които не зависят от етапа на вирусните гени.

Например, повечето от протеините, които се изпращат от клетката за износ (и вирусът се корени именно в този отдел), получена в хода на съзряване вид "бар код" - молекула въглехидрат, комплекс захар, с която протеин като на транспортна лента се движи напред и в крайна сметка, получен от клетки навън. Тази захар баркод по този начин не зависи от вируса: тя е напълно осигурена от клетката гостоприемник.

Разбира се, "захар код" се нуждае и себе си да обработват собствените си протеини. Но поради няколко причини вируси могат да бъдат по-чувствителни към смущения в цялата захар протеин или гликопротеин, система. Ето защо, въглехидрати "баркодове", продължава и готови вируси - тяхната ахилесова пета. За тях и да се съсредоточи вирусолози в търсенето на нови лекарства.

Какво този подход е по-добре в сравнение с традиционните, концентриран върху вируса и неговите протеини? Тъй като вирусни захари се определят само от собственика, те са много по-стабилна от вирусни протеини. Тези вируси могат да променят, както желаете. Но се отрази на процеса на обработка на клетките, той не може изобщо желание. Това елиминира основният проблем по вирусология - променливостта на мишената.

Според Реймънд Dweck, като смяна парадигма може да бъде решаваща стъпка във войната срещу човешки вируси. В Оксфорд въглехидрати етикети на вирусни протеини предлагат дори да бъдат използвани за ваксинация: Няколко изследователски групи се опитват да "учат" имунната система да разпознава не самия вирус, а външната му захар.

Ние можем да вярваме само в областта на науката и се надявам, че изследването на професор Dweck и колеги по целия свят ще подслади накрая доста горчива история на взаимоотношенията ни с вируси.