De ce nu poate învinge viruși, o întrebare

În secolul XX, oamenii au fost pe moarte, și de multe ori în cantități mari. În cele mai multe cazuri, nu a fost nimic supranatural. Al doilea război mondial - ei bine, acuzându-i, dar ei înșiși. Marii Foamete din China, de asemenea, nu este un act al lui Dumnezeu: vremea si politica nu este o garanție a stabilității. Dar imaginați-vă o situație diferită: timp de doi sau trei ani de pe planetă a ucis cât mai mulți oameni în al doilea război mondial. Conform unor estimări, ori chiar și jumătate mai mult. Și nimeni în lume nu știe de ce.

Asta e ceea ce sa întâmplat în 1918 - 1919 ani. când epidemia teribilă care a cuprins lumea, omorând între 50 și 100 de milioane de oameni. Ce fel de boală este un pic cam impresionant pe o bucată din populația lumii?

Astăzi știm că epidemia din 1918 a fost cauzată de o forma deosebit de virulenta a virusului gripei, de asemenea, cunoscut sub numele de gripa spaniola. Dar, la începutul secolului XX oamenii de stiinta abia au inceput sa ghiceasca la ce misterios contagioase, fantezii de moarte despre „fluid“, în aer și apa - este posibil ca german.

Virusurile nu erau ca nimic apoi cunoscut de știință. Astăzi știm că virusurile - bacterii, nu, celule și nu la toate moleculele decât ființele se aseamănă. Numai cu microscopul electronic invenție în 1931 virusul a fost capabil de a vedea - și, astfel, de a traduce de lungă durată, descriere aproape metafizică a „fluid“ în planul științei moderne.

Raymond Dweck - director permanent al Departamentului de antivirale Universitatea Oxford. Energetica si clonțos, profesorul Dweck dispus să vorbească cu presa și îi place să pozeze pentru camera foto din marca sa papion. vârstă avansată oferă doar un lung șir de titluri și grade, care urmează numele în semnătura de e-mail. Profesorul Dweck are un accent deosebit pe modestie. „Metropol“, l-au prins la sediul companiei farmaceutice United Therapeutics din Carolina de Nord, unde coordoneaza studiile clinice de noi medicamente pentru febra dengue.

„Gripa spaniolă a făcut primul medici gândesc la atomi și molecule. Când ochii este necunoscut din care ucide mai mulți oameni decât ciuma, și de război, este clar: fără medicamente, știința nu se poate dezvolta ".

„Până în 1918, au mers pe drumuri separate. Vaccinurile împotriva multor boli au existat timp de aproape o jumătate de secol, dar principiile muncii lor au fost neclare și misterioase. După epidemia a ajuns să realizeze că singura modalitate de a evita o alta - este de a ajunge la însăși esența bolilor infecțioase ".

Virusologie, astfel, reprezintă o alianță istorică, cu știința medicinei. Dar astăzi situația este virusologie unică. Pe de o parte, este starea de sănătate a științelor biologice. Pe de altă parte - cea mai mare parte sănătății biologice. Pe viruși se confruntă cu mai multe lumi: lumea naturaliștilor, pentru care virusul - un microb mic; biochimiști mondial, pentru care virusul - este o moleculă mare; În cele din urmă, lumea medicală, pentru care virusul - o otravă contagioasă.

Profesorul de cercetare Dweck și mai multe grupuri de cercetare sub patronajul său - o ilustrare tipică a intersecției științei. La următoarele bioinformatica de lucru de masă, modelarea structurii tridimensionale a proteinelor virale și imunologiei, explorarea interacțiunii dintre leucocitele cu febra West Nile. În fiecare dimineață, chimisti sintetice găsit cu biologi moleculara peste cafea - adevarat ceai englezesc într-un institut de Dweck minoritate internațională.

Pe o varietate de profesioniști implicați în dezvoltarea de anti-virale, devine clar: o sută de ani după gripa spaniolă, suntem încă în faza de brainstorming.

De-a lungul ultimului secol, medicina a făcut un salt uriaș înainte, care nu ar putea provoca o anumită euforie istorică. De zeci de ani se pare că virusul progresul științific, urmat domesticit bacteria penicilina este pe cale de a merge sub radar de știri - cel puțin în acele țări în care apa curată curge din robinetele, și farmacie non-stop. Vaccinarea mers triumfal a mers pe planeta.

Dar, undeva la jumătatea drumului, ea a oprit și a mers până acum.

Da, am câștigat variola aproape eradicată și poliomielitei, și virusul imunodeficienței transformat din „ciuma secolului XX“, într-o boală extrem de neplăcut, dar indolent si cronice cu care pacientii traiesc timp de patruzeci de ani fara probleme.

Dar, din același HIV, nu am reușit să creeze un vaccin care, în 1984, oamenii de știință au promis să elibereze pe munte timp de doi ani. Cu virusul hepatitei B, de exemplu, în prezent, 350 de milioane de oameni trăiesc, din care 5 milioane mor anual. Există, de asemenea, noi amenințări, de exemplu, la fel ca febra dengue, care în urmă cu cincizeci de ani a fost o boală exotică se răspândește acum în țările dezvoltate într-un ritm alarmant - în primul rând datorită urbanizarea regiunilor tropicale, dar, în parte din cauza încălzirii globale.

Ce este atât de complicat despre virușii?

Provocările cu care se confruntă virusologie toate ultimele sute de ani, într-un fel se aseamana destul de koans Zen. De exemplu: cum să omori ceva ce nu a fost niciodată în viață?

Bacteriile, de exemplu, ne-am ucide destul de succes cu antibiotice. Ele actioneaza prin blocarea unor procese microb vital ca ar trebui să fie în mod ideal, absolut necesar pentru bacteriile, dar nu folosesc antibiotice cineva altceva doar nu are sens. Cianura, de exemplu, un antibiotic minunat.

Dar virusul - o poveste diferită: el însuși nu face nimic. El este doar un pachet de informații (ADN sau ARN), învelit într-un strat proteic. Toate lucrările pentru face organismul gazdă, adică, suntem.

Până de curând, în cele mai multe cazuri, și până în prezent, ne-am bazat exclusiv pe propriul sistem imunitar al organismului de a recunoaște și de a distruge virusurile și celulele infectate de acestea. ganglionilor limfatici noastre păstrat un arsenal de anticorpi miliarde - proteine ​​de protecție identificate „în fața“ molecule străine și să le ghideze toată puterea sistemului imunitar. Mai mult decât atât, sistemul imunitar „își amintește“ inamicii întâlnite și data viitoare să reacționeze mai rapid și mai puternic.

Ea se bazează pe acest principiu al vaccinării. Anticorpii ca da un „adulmece“ pentru agentul patogen care a ucis sau slăbit și nu poate prin ea însăși cauza bolii. În cazul în care sistemul imunitar se va întâlni virusul sau bacteriile într-o formă de viață, el va fi pregătit pentru un răspuns imediat și va descuraja invazia pe loc. Pentru anumite virusuri it works mare.

Dar Raymond Dweck știe prima mână cât de dificil este de a preda sistemul imunitar sa recunoasca virusul: institutul său de douăzeci de ani a fost implicat în căutarea unui vaccin împotriva HIV.

„Problema este modul în care ne gândim la viruși. Noi vedem în mod obișnuit ei ceva permanent, neschimbat. Vaccinarea presupune că organismul cunoaște virusul în față. Dar astăzi știm că o persoană poate schimba atât de mult și atât de repede încât chiar definiția unui virus începe să-și piardă sensul. "

Virusurile nu au nevoie de nimic altceva decât de auto-reproducere. Dacă suntem pentru viață normală necesită mii de gene, virusul mai puțin de cinci sau zece - este o casa de cărți de dimensiuni mult mai mici. În cazul în care celula umană - o fabrică pentru producția de aceleași plante, virusul - un desen mic, care a alunecat pe furiș unul dintre muncitori.

Trilioane de celule umane trăiesc într-un mediu de disciplina de fier: dacă ceva nu merge bine, întregul corp poate fi pierdut. Virusul nu-i pasa ca se rupe sau modificări: printre miile tocmai a rupt viruși există întotdeauna unul care învață să înșele sistemul imunitar.

În cele din urmă, ultimul număr, care este, de asemenea, auzit în mod clar un Koan budist - este de a distruge ceva care a devenit o parte din tine? Virusurile încorporate în metabolismul nostru și de a exploata pentru propriile lor scopuri. Dar unii dintre ei (de exemplu, HIV, sau papilomavirus uman) merge mai departe si de a invada în interiorul sanctuarului - insera genele in genomul nostru.

Este integrarea genelor străine într-un „loc rău“ asociat efectele oncogene ale unor virusuri. Prin ea însăși, cancerul - aceasta nu este o boală infecțioasă. Acest simptom, numit „spargerea“ anumitor gene într-o persoană sănătoasă a funcționării lor armonioasă previne diviziunea necontrolată. Genele pot rupe accidental (de exemplu, în dublarea copy-cell), și poate fi - ca rezultat al diverșilor factori externi: chimici, radiații - sau biologice. Virusurile nu le pasă în special cu privire la, în ceea ce este punctul de a insera genele lor. În cazul în care acest lucru sa dovedit a fi un punct vital al genei - virusul poate cauza cancer.

În ciuda anilor de eșec și invulnerabilitate aparentă a virusurilor, profesorul Dweck consideră că mântuirea este speranță. Încercările de a capta virusul într-una dintre proteinele sale poate sau nu poate avea succes: virusul va continua să se schimbe, pur și simplu structura proteinei. Dar, probabil, cheia pentru viitorul medicament constă în dependența de virus de la gazdă.

Genele doar virusul codificate proteine, de exemplu, componentele învelișului viral. Sau, să zicem, proteine ​​pompă portabilă pentru pomparea de acid, care este virusul gripal are loc pe una din etapele de atac sale pe noua țiglă.

„Master“, producerea acestor proteine ​​in celula - un proces complex, cu mai multe etape, dintre care multe nu depind de stadiul genelor virale.

De exemplu, cele mai multe proteine ​​care sunt trimise de către celula de a exporta (și virusul prinde rădăcini tocmai în acest departament), obținute în cursul maturizării fel de „cod de bare“ - o moleculă de carbohidrat, un zahar complex cu care proteina cum ar fi pe o bandă transportoare se deplasează înainte și în cele din urmă derivate din celule out. Acest cod de bare de zahăr, astfel, nu depinde de virus: este complet furnizat de către celula gazdă.

Desigur, „codul de zahăr“, are nevoie și de noi înșine pentru a procesa proteinele proprii. Dar, din mai multe motive viruși pot fi mai sensibile la perturbări în întreaga zahăr, sau proteina glicoproteinei, sistem. Prin urmare, carbohidrați „coduri de bare“, continuă și viruși gata - călcâiul lui Ahile. Pentru a le și să se concentreze virusologi în căutarea de noi medicamente.

Ceea ce această abordare este mai bună decât cea tradițională, concentrat asupra virusului și proteinele sale? Deoarece zaharuri virale sunt determinate numai de către proprietar, acestea sunt mult mai stabile decât proteinele virale. Cei care virusul se poate modifica după cum doriți. Dar afectează procesul de tratament cu celule, el nu poate deloc dorință. Aceasta elimină problema principală de Virusologie - variabilitatea țintei.

Potrivit lui Raymond Dweck, o astfel de schimbare de paradigmă poate fi un pas decisiv în războiul împotriva virusurilor umane. La Oxford, oferim fi folosit chiar și etichete de carbohidrati pe proteine ​​virale pentru vaccinare: Mai multe grupuri de cercetare încearcă să „învețe“ sistemul imunitar sa recunoasca nu virusul in sine, iar zahărul său exterior.

Putem doar să credem în știință și sperăm că studiul de profesorul Dweck si colegii din întreaga lume va indulci istorie în cele din urmă destul de amar al relației noastre cu viruși.