Історія вивчення деяких пухлинних вірусів - рак: експерименти і гіпотези
«Рак - захворювання не інфекційне». Ця сентенція, підкріплена багатовіковим досвідом хірургів і патологів, врешті-решт, стала непорушною як граніт ось чому при поводженні з пухлинним матеріалом ніколи не вживалося жодних заходів обережності, відділення з раковими хворими не відділилися. Думка про те, що віруси іноді можуть викликати рак, здавалася сміховинною. Віруси можуть викликати вітряну віспу і грип, але яке відношення вони мають до раку шлунка і легкого?
Однак вірусологія завжди була революційною наукою. Перший голландський вірусолог, Марціус Віллем Бейерінк (1851-1931), ботанік за професією, потряс своїх колег заявою, що йому вдалося перевити мозаїчну хворобу тютюну безклітинним екстрактом, отриманим від хворих рослин. Бейерінк очищав екстракти, пропускаючи їх через товсті фільтри, які, судячи з усього, затримували все бактеріальні клітини. Однак згідно з уявленнями бактеріологів бактеріальні клітини - необхідна передумова для передачі інфекції-значить, «безклітинні екстракти» ніяк не могли бути заразними.
Тож не дивно, що перше вірусологів просто підняли на сміх, заявляючи, що у них дірки або в фільтрах, або в голові. У відповідь Бейерінк терпляче писав: «Наявність таких інфікують агентів доводить, що життя - якщо найважливішими її ознаками вважати процес обміну речовин і відтворення - може існувати і поза зв`язком зі структурами. У своїй найбільш примітивній формі життя подібне полум`я і, як полум`я, харчується живий субстанціей- полум`я це не виникає з нічого, а передається полум`ям же ». Мовою старої теорії елементів можна було б говорити про «вогні і воді».
Бейерінк, будучи людиною впертою, і в житті виявляв схильність до бунтарства. Коли він отримав призначення в політехнічну школу в Дельфті, йому довелося обговорювати з директором проблеми реорганізації. На зауваження директора про те, що адміністрацію слід зберегти, Бейерінк відповів: «Якщо що-небудь і слід скасувати, так це пост директора». З проблемами подібного роду доводиться стикатися і зараз. Повертаючись же до теорії Бейерінк, ми повинні зізнатися, що вона була швидко дискредитована.
Незабаром було встановлено, що навіть «фільтруються віруси» мають певні розміри, які можна встановити за допомогою каліброваних фільтрів. Однак віруси не можна культивувати на штучних середовищах, для їх відтворення потрібні живі клітини. Для вірусів добре підходить образний вислів «життя в борг» або такі визначення, як «паразити на внутрішньоклітинному рівні» і «бродячі гени». Віруси змушують клітину- господаря постачати енергію і матеріал для відтворення нових вірусів. Коли вони переймають команду, клітина починає працювати проти самої себе заради виконання їх завдання. Клітини, заражені вірусом, позначені печаттю смерті, але і вірус без клітки мертвий.
Коли Стенлі встановив, що вірус тютюнової мозаїки (ВТМ) здатний кристалізуватися, багатьом вченим здалося, що віруси повністю випадають з області біології. Сьогодні збудження з приводу «кристалічної життя» затихло, а вірусологія зайняла гідне місце в біологічній корпорації.
Однак на частку дослідників, що займаються пухлинними вірусами, випав інший жереб: вони змушені були продовжити боротьбу за своє визнання, бо з самого початку їх гіпотези виявилися в прямому протиріччі з двома основними догмами медицини:
- Вони відкрито заперечували вчення Вірхова про рак як про клітинної, і тільки клітинної хвороби. Згідно з ученням Вирхова, ракова клітина стає раковою «сама по собі» - в паразитів потреби немає.
- Іноді вони не визнавали і постулатів Коха. Роберт Кох стверджував (а все бактеріологи стверджують це і досі), що причину інфекційного захворювання можна встановити лише після виконання ряду вимог:
а. У кожному конкретному випадку захворювання необхідно виявити мікроорганізм. При цьому найважливішу допомогу надають мікроскоп і агарові диски.
б. Збудника потрібно виростити в чистій культурі.
в. Такі чисті культури повинні мати здатність викликати захворювання у відповідних тварин.
м У хворої тварини необхідно виділити збудник і піддати його подальшого культивування.
Самому Коху і багатьом його послідовникам, які дотримуються цих правил, вдалося виявити збудників численних інфекційних захворювань. Але вже Пастера доводилося, як то кажуть, зрізати гострі кути. Правда, і він міг переносити збудника сказу від одного собаки до іншого і навіть від кролика до кролика, однак він не був в змозі ні бачити цей вірус, ні культивувати його поза живим організмом.
Вірусологи пухлин стикаються з ще більшими труднощами. Їм також не вдається розгледіти пухлинні агенти під мікроскопом- не можуть вони і культивувати їх у штучних середовищах. Але ще більше пригнічує та обставина, що часто вони не в змозі виділити вірус навіть з тих пухлин, які самі ж индуцировали за допомогою безклітинних екстрактів: вірус як би зникає з цих пухлин. Часто в таких пухлинах можна не тільки виявити характерні частинки вірусу, але навіть приготувати інфекційні екстракти вірусних пухлин. У подібних випадках вірусологи користуються терміном «маскувати вірус».
Однак насправді віруси зовсім не зникають: спочатку виявляються їх сліди, а потім і самі замасковані віруси. Віруси як би відпочивають: адже зовсім не обов`язково змушувати господаря створювати одну вірусну частку за одною до саморуйнування! Більш того, клітина може пережити вірусну інфекцію, але часом занадто дорогою ціною: вона втрачає свою придатність для вищого організму, стає пухлинної кліткою і тим самим вбиває весь організм і, як наслідок, саме себе.
А тепер розглянемо найбільш важливих представників пухлинних вірусів.
Лейкози у курей
Хронічні лейкози непоодинокі у курей. При цьому уражаються кістковий мозок і лімфоїдні органи, такі, як селезінка або лімфатичні вузли. Крім того, кури хворіють «червоною лейкемію», коли в крові переважають незрілі еритроцити - еритробласти.
У 1908 р Дейнс Еллерманн і Бенг виявили, що еритробластозу можна перевивали за допомогою безклітинних екстрактів. «Фільтр агенти» містяться в крові хворих курей в таких кількостях, що 1 нл1 крові виявляється достатнім, щоб заразити здорову птицю.
Історія пухлинних вірусів могла б початися саме з цього відкриття, але в той час лейкози не визнавалися «раковими захворюваннями». Таким чином, догма про виключно клітинної природі раку залишалася поки непотривоженою.
Крім еритробластозу, у курей спостерігаються мієлоїдний лейкоз. Ця форма також викликається вірусом і може перевивали безклітинним екстрактом. На жаль, кури навіть в межах одного штаму виявляють надзвичайну варіабельність в реакції по відношенню до цих вірусів. Тому для отримання статистично достовірних даних потрібна велика кількість тварин. Дж. У. Берд і Д. Берд, намагаючись подолати ці труднощі, розробили конвеєрну методику, завдяки ,, якої отримання достатньої кількості вірусів перестало бути проблемою: в 1 мл крові може міститися 109 «інфекційних» вірусних частинок. Для концентрації цих частинок досить простого ультрацентрифугирования.
Лімфоїдні ж лейкози (лімфолейкози) протягом довгого часу не піддавалися перевивку. Це було особливо прикрим, оскільки саме лімфолейкози завдавали великої економічної шкоди. Там, де інтенсивне вирощування курей ведеться на обмежених площах, майже половина птахів може дивуватися цим захворюванням. Лімфолейкоз став свого роду «культурним захворюванням» курей.
При цій формі лейкозні клітини зазвичай «застряють» в тканини і не виносяться назад в потік крові ( «алейкозная форма»). Скупчення лімфоцитів зустрічаються головним чином в сильно збільшеною печінки, а також в легенях, підшлунковій залозі, нирках і навіть в шкірі.
Успішна пересадка лімфоматозний тканини вдалася лише в 1941 р, а п`ять років по тому Бурместер з співробітниками (Дослідницька лабораторія по птахівництву, Іст Ленсінг, штат Мічиган) повідомив про першої успішної перевивку безклітинним екстрактом. А ще через десять років з`явилися перші вакцини. 
ПЕРЕДАЧА лімфоматоз ПТАХІВ
Фіг. 36.
Перша захисна ін`єкція проти раку стала реальністю. Радість перемоги кілька затьмарилася тим, що успіх був досягнутий «поки лише» щодо вірусних пухлин. *
* Єдиною впровадженої в практику вакциною проти раку є вакцина, створена під керівництвом проф. Н. П. Мазуренко в онкологічному науковому центрі АМН СРСР. - Прим. перев.
В Іст Ленсінг робилися енергійні спроби з`ясувати, яким чином поширюється лімфоматоз. Були виявлені два шляхи:
- Захворювання може передаватися потомству через яйце (так звана «конгенітальной» або «вертикальна» інфекція, фіг. 36).
- Спостерігалося і пряме зараження: якщо курей здорового штаму помістити разом з хворими птахами, то здорові птахи також хворіють лімфоматоз. Більш ретельне вивчення показало, що інфекція передається через повітря, але при цьому заражаються лише курчата ( «горизонтальна» інфекція).
Таким чином, лімфоматоз курчат має характер класичного вірусного захворювання, так само як і епідемічний грип або тривіальний нежить. «Хіба не було б інтересу, якби й інші пухлинні віруси могли поширюватися подібно простому нежиті?» - Запитує Р. Дж. Хюбнер з Національного інституту охорони здоров`я. Звичайно, це цікаво, але не дуже радісно.
Проте ретельні дослідження досі не дозволили зробити висновок про те, що пухлини людини можуть передаватися шляхом інфекції. Подібні дослідження неймовірно важкі, оскільки необхідно враховувати вкрай тривалий латентний період після успішного «зараження», перш ніж пухлина може бути діагностована. Отримання чіткого анамнезу в таких випадках можливе лише в рідкісних випадках. Якби від зараження вірусом грипу до прояву хвороби проходили десятиліття, то етіологія цього захворювання швидше за все не була б сьогодні настільки ясною.
Вірус саркоми Рауса (ВСР)
Вірус саркоми Рауса, безумовно, пухлинний вірус номер один. З приводу того, чи є лейкози курей справжнім раком, багато сперечалися. Однак в разі солідної саркоми було значно легше вирішити, пухлина це чи ні.
Пейтону Раусу, молодому патологу з Рокфеллерівського університету, першим вдалося перевити спонтанну саркому курей за допомогою бесклеточного екстракту (1910). Він приготував екстракт з саркоми грудей курки породи Плімут рок, очистив його пропусканням через бактеріальні фільтри і ввів в грудний м`яз молодих курчат тієї ж породи. У деяких птахів розвинулися пухлини, які метастазували в легені, печінку і інші органи так само, як і первісна пухлина. Раус був упевнений, що за допомогою цього екстракту йому вдалося індукувати істинні пухлини. Сумнівів у тому, що в процесі замішаний вірус, не залишалося. І все ж учений зберігав обережність і без зайвого ризику назвав свій вірус саркоми «пухлинних агентом». Незважаючи на це, вчені не удостоїли його своєю увагою, а маститі дослідники в галузі клітинної патології відмовилися прийняти гіпотезу Рауса навіть в такій формуліровке- щоб повірити в «безклітковий рак», одного вірусу їм було мало.
І дійсно, труднощі з безклітинним пассированием пухлини все зростали. Безклітинні препарати зазвичай містив мало вірусів, результатом чого в кращому випадку був низький відсоток заражених тварин-траплялося, що перевивку і зовсім не вдавалася. «Пухлини, багаті вірусом, - це штучний лабораторний продукт, - так заявляв навіть Оберлінг, захоплений апологет загальної вірусної етіології раку, - штучна форма, яку отримують шляхом тривалої перевивання на дуже молодих тварин протягом тривалого періоду часу».
Вірус папіломи Шоупа у кроликів
У диких кроликів, прозваних «бавовняний хвостик» і що мешкають в штатах Канзас і Айова (США), здавна відзначалися бородавчасті розростання. Деякі бородавки були настільки великі, що мисливці називали їх «рогами».
На початку 30-х років Р. Е. Шоуп спробував перевити такі пухлини за допомогою безклітинних екстрактів домашнім кроликам. Пухлини подрібнювали, фільтрували, а фільтрат втирали в шкіру кроликів після попереднього її пошкодження наждачним папером. Перші папіломи з`являлися приблизно через тиждень.
Дикі кролики також могли заражатися за допомогою таких екстрактів, але при цьому спостерігалися важливі відмінності (фіг. 37):
- У диких кроликів пухлини ростуть повільно і, як правило, ведуть до утворення великих ороговевающих бородавок ( «папілом»). Їх можна зішкребти, в результаті чого можливо навіть спонтанне одужання (самолікування). У домашніх кроликів папіломи ростуть швидше і з меншим ороговением, ніж у диких кроликів.
- Сам вірус у домашніх і диких кроликів поводиться по-різному. Віруси в повільно зростаючих папіломах (у диких кроликів) можна спостерігати під електронним мікроскопом і навіть переносити на інших тварин за допомогою безклітинних екстрактів. Пухлини ж домашніх кроликів не містять вільних вірусів. Екстракти з таких пухлин не викликають пухлин у інших кроликів.
Тому нікому б і в голову не прийшло, що пухлини домашніх кроликів є вірусними. Адже, хоча вони
Вірус папіломи Шоупом
Фіг. 37.
і викликаються вірусом, самого-то вірусу в пухлинах не виявляється. Зрозуміло, він не зникає безслідно. І тут ми можемо говорити про маскувати вірус. Що це означає на молекулярно-біологічному рівні, ми дізнаємося з наступних глав.
