Латвия моей судьбы

Глава 14. Генная инженерия

Ещё в 1970 году на международном симпозиуме по биоорганической химии в Риге учёный из США профессор Корана рассказал, что в его лаборатории химическим путём синтезирован ген дрожжевой клетки.

В те годы такой факт воспринимался как явление исключительное. Подумать только, носитель наследственной информации в живой клетке, неуловимый и таинственный, смоделирован в научной лаборатории! Правда, ген Кораны не мог «работать». В нём была только его струкурная часть и отсутствовала регуляторная, обеспечивающая контакты с клеткой.

Молекулярная биология среди многих прочих задач выдвинула генную инженерию как самостоятельную область. Пока она отвечает за создание новых микроорганизмов с заданными свойствами.

Сегодня советская наука продвинулась на этом пути значительно дальше, чем просто синтез гена. Сказали своё слово и латвийские учёные. Приоритет в этом направлении принадлежит двум академическим институтам — Органического синтеза и Микробиологии, сотрудничающим по программе «Биотехнология».

Известно, что молекулярная биология не вооружила пока, скажем, медицину надёжными и тонкими методами диагностики вирусных инфекций, в том числе гепатита А и Б, а также средствами биоорганического происхождения для лечения, например, онкологических заболеваний.

Вакцины пока остались традиционным средством борьбы с вирусными инфекциями. Вакцины — это культуры живых или убитых вирусов, должные мобилизовать иммунные (защитные) силы организма. Но медики хорошо знают, что такие вакцины сами по себе небезопасны.

Какой-то процент вакцинированных людей обязательно заболеет, хотя основная масса непременно устоит перед опасным недугом.

Как же создать надёжные средства против вирусных болезней? Ответ сегодня однозначный — их найдёт генная инженерия. Грубо говоря, можно «вырезать» ген, отвечающий за синтез белка, из генома клетки вируса, включить его в другую бактериальную клетку, чтобы получить антигены в достаточных количествах и создать соответствующую вакцину.

Технологически этот метод не вызывает серьёзных затруднений. Но не каждый «чужой» ген, перенесённый из одного микроорганизма в другой, начнёт работать. Важна эволюционная близость. Например, совершенно далеки друг от друга ген человека и ген человеческого вируса. И не для каждого вирусного заболевания применимы вакцины.

Генная инженерия в Латвийской ССР развивается по двум направлениям. Во-первых, ведутся поиски методов синтеза ИНТЕРФЕРОНА — природного белка, способного бороться с некоторыми видами рака. И, во-вторых, создаются чувствительные методы диагностики таких распространённых заболеваний, как вирусный гепатит, и его наиболее опасной формы — гепатита B.

Интерферон вырабатывается в каждом живом организме. Его называют первой линией обороны против вируса. Она действует по универсальному типу: любой вирус, проникший в живую клетку, включает в ней механизм образования интерферона. Но организм вырабатывает так мало этого белка, что выделить его для получения препарата не представляется возможным. Существует несколько видов интерферона — лейкоцитарный, клеточно-бластный, иммунный. В свою очередь, имеется десять видов лейкоцитарного белка. Зачем природа создала столько интерферонов, предстоит ещё выяснить.

В лаборатории нуклеиновых кислот Института органического синтеза АН Латвии, руководимой профессором Элмаром Греном, создали биосинтетический ген интерферона. Это сделано в пробирке на матричной РНК лейкоцитов, полученных из человеческой крови. Их прислали в Ригу из Ленинградского института эпидемиологии и микробиологии имени Пастера. А в Риге научные сотрудники института микробиологии во главе с академиком Ритой Кукайн участвовали в выделении матричной РНК при синтезе этого гена.

Грен и его ученики получили ещё три гена уже известных видов интерферона и один, ещё не ведомый никому. Далее предстояло «вмонтировать» вновь полученные гены (а их в пробирке — миллиардные доли грамма) в бактериальную клетку, чтобы она воспроизвела уже граммы белкового вещества. Надо было подключить к гену регуляторные системы бактериальной клетки, чтобы таким образом заново сконструированный микроорганизм мог синтезировать интерферон. В эксперименте использовался клон бактерий, то есть целое семейство, выросшее из одной клетки. Очень помогли сотрудники института биоорганической химии АН СССР, сделавшие для новых генов регуляторные фрагменты.

Сейчас бактерии, получившие генетическое задание синтезировать интерферон, «учатся» размножаться в ферментаторах латвийского Института микробиологии. Стоит задача — получить интерферон в больших количествах, создать технологию его очистки от других продуктов жизнедеятельности бактерий.

Что же касается методов генной инженерии в диагностике инфекционного гепатита, то здесь также достигнуты обнадёживающие результаты. Возбудитель гепатита В — вирус. Эта опасная невидимка размножается только в крови. Есть люди, которые сами не заболевают или уже переболели, но носят вирус в своём организме. Академик Кукайн и её коллеги выделили этот возбудитель и передали профессору Грену, в его лабораторию. Здесь решили снова привлечь в помощники клон бактерий.

— Мы загнали вирусную ДНК, — рассказывает профессор, — в клетку бактерии, изучили её структуру, определили где именно расположены гены, отвечающие за синтез вирусных белков, заставили их работать. Теперь у нас есть бактерии, способные синтезировать поверхностный антиген. Его-то и можно применять как средство диагностики.

Вирусные белки можно ввести в живой организм и по наличию антител в крови определить инфицирован ли человек или животное гепатитом.

Исследования разворачиваются дальше. Молекулярная биология лишь начинает отдавать свои тайны учёным. Но ещё хранит многие, в том числе тайну возникновения рака.

«Советская Латвия»,

1979 год, Рига

Грен Эльмар Янович, академик АН Латвии, член-корреспондент

Российской Академии наук. Фото из фонда Академии наук России.