Вирус иммунодефицита обыграл
иммунную систему человека, но
обыграть человеческий разум ему не дано.
Бросив вызов человеку, он поставил под удар
не только себя, но и все остальные вирусы!
Пока учёный мир спорит о происхождении и биологической сущности вирусов, последние преспокойно продолжают процветать в живой природе, нанося ей ощутимый вред, в том числе и человеку.
И если вопрос о происхождении вирусов имеет в основном научно-познавательное значение, то вопрос о биологической сущности вирусов имеет действительно важное практическое значение. От того, насколько верно будет определена природа вирусов, зависит выбор методов борьбы с ними и её эффективность.
В настоящее время, за небольшим исключением, эффективных средств борьбы с вирусами не существует. К счастью, с подавляющим числом различных вирусов иммунная система человека успешно справляется. Однако существует определённая группа вирусов, которые преодолевают сопротивление иммунной системы человека и приводят к летальному исходу. К таковым относятся вирус иммунодефицита человека, вирус бешенства, вирус Т-клеточного злокачественного лейкоза и некоторые другие.
Прежде чем предлагать какие-либо средства или методы борьбы с вирусами, необходимо ещё раз внимательно присмотреться к их природе.
Не подлежит сомнению, что составляющие компоненты вируса и он сам в целом являются органическими молекулами. Вирусная частица является сложным комплексом нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) и белков, в который также часто входят липиды и углеводы, то есть также молекулы органического вещества.
Вирусные органические молекулы ничем принципиально не отличаются по своим биохимическим свойствам от органических молекул, из которых построены многоклеточные и одноклеточные организмы. Те же хромосомы, несущие информацию о видовых наследственных признаках организма, являются комплексами нуклеиновых кислот и белков. Те же рибосомы, аппараты по синтезу белка, являются комплексами нуклеиновых кислот и белков. Биологическая функция нуклеиновых кислот, - как «ядра» трёх упомянутых органических комплексов, - одинакова во всех случаях.
Однако никому не приходит в голову обсуждать вопрос о том, являются ли хромосомы или рибосомы живым существом или веществом, поскольку совершенно очевидно, что они – вещественный компонент живого организма. Но при этом параллельно активно дискутируется вопрос о возможно живой природе вирусов!
Лежащее на поверхности единственное различие между этими органическими молекулами заключается в их функциях в организме, а, следовательно, и в «объёмах» воспроизводства в организме. Хромосомы и рибосомы, выполняющие необходимые организму функции, воспроизводятся в необходимых количествах. Вирусные частицы не выполняют никакой нужной организму функции, а лишь обеспечивают функцию собственного воспроизводства, - и в соответствии с ней воспроизводятся в неограниченных количествах.
У вирусов отсутствует главный признак живого организма – непрерывный обмен веществ с окружающей средой, представляющий собой сущность живой материи. Следовательно, вирусы не являются живым существом. Они являются комплексами органических молекул, то есть органическим веществом.
К такому же выводу можно прийти и в результате другой цепи умозаключений.
Все рассуждения о природе и свойствах вирусов, их «поведении» вне и внутри клетки, грешат одной большой методологической ошибкой. Рассуждения о том, что вирус адсорбируется на клетке, проникает в неё, освобождается от супер, – и капсида, его ДНК перемещается в ядро и т. д. - неверны в принципе. Вирус, как сложная органическая молекула, а не живое существо, ничего не может «делать», поскольку у него нет мозга, органов чувств и органов передвижения, либо их «аналогов» - для одноклеточного организма.
На самом деле все манипуляции, - до последней, - с вирусом проделывает сама клетка! В биохимическом составе вируса, соотношении составляющих его частей, заложена программа («инструкции») цикла его пребывания и воспроизведения в живом организме, но реализовать эту программу может только сама клетка.
Имеем классический случай фетишизации, когда свойства одного объекта как бы переносятся на другой объект, приписываются последнему. Здесь мы имеем случай фетишизации взаимоотношений между вирусом и клеткой. Именно это обстоятельство лежит в основе продолжающегося научного спора о природе вирусов: неявное, неосознаваемое мысленное перенесение свойств живой клетки и её функций на вирус, подпитывает мысль о якобы живой сущности вируса!
Вывод тот же: вирусы являются сложной органической молекулой, органическим веществом, но никак не биологическим существом.
Вирусы – это сложные комплексы органических молекул, включающие в себя нуклеиновые кислоты, и продуцируемые клеткой непрерывно. Единственный признак, который порождает спор о якобы живой сущности вирусов, - это их непрерывное продуцирование живой клеткой, искажённо воспринимаемое как их самостоятельное размножение. Конечно, на уровне бытового восприятия процесс продуцирования клеткой вирусных частиц можно называть размножением, т. е. многократным увеличением их численности. Однако о каком размножении в биологическом смысле можно говорить применительно к вирусам, внешнее (вне вирусов) продуцирование компонентов которых, пространственно разобщено в клетке, и которые затем механически объединяются последней? Где момент «вдыхания жизни» в эти органические молекулы? Где аналоги такого способа возникновения живых объектов в природе? Почему отсутствуют сведения о «размножении» вирусов в органических остатках, не потому ли, что остатки слишком «живые»?
Вывод: такой способ возникновения живых объектов в природе науке не известен, а, следовательно, речь идёт о продуцировании вещественных, а не биологических объектов.
Непрерывность продуцирования вирусов обеспечивается генетической информацией, привносимой ими в клетку. С нашей точки зрения это обусловлено отсутствием, - в геномах организма и вирусов, - генов, кодирующих белки - репрессоры для вирусных генов. По этой причине вирусные гены оказываются по своей активности конститутивными, то есть постоянно включёнными, что и обеспечивает непрерывность продуцирования клеткой вирусных органических молекул. «Свободу» от белков-репрессоров организма и своих собственных, - гены вирусов приобрели в процессе естественного отбора.
Неадекватная идентификация природы вирусов далеко не безобидное явление, особенно в практическом отношении, поскольку фетишизация природы вирусов смещает поиски средств борьбы с ними в ложное направление. Вместо того чтобы скорректировать в нужном направлении поведение клетки, - как единственной, реальной движущей силы данного взаимодействия, мы ищем средства воздействия на вирусы, - абсолютно пассивный агент данного взаимодействия, при этом грубо, топорно и неэффективно вмешиваемся в запрограммированные природой нормальные действия клетки.
В данном случае инфицированная вирусом клетка слепо выполняет заложенную в ней программу определенных действий с органическим веществом, захваченным ею из межклеточного пространства. Ей «невдомёк», что работает она с «фальшивкой», сорной органической молекулой, похожей на нормальные метаболиты обменных процессов, но не имеющей никакого отношения к жизненным функциям клетки.
Наши попытки разрушать непосредственно в организме вирусные молекулы или их компоненты с помощью химиотерапевтических средств, - нереализуемы, ввиду полного биохимического сродства вирусов с органическими молекулами организма. Следовательно, речь пойдёт о разрушении организма, в чём мы и убеждаемся на практике. Именно поэтому отсутствуют эффективные химиотерапевтические препараты против вирусных инфекций: они принципиально невозможны по указанной причине.
Вышеизложенные соображения подводят нас к ответу на главный вопрос: как нам избавиться от вирусов, как нам сохраниться в борьбе с ними? Ответ на этот вопрос, как ни странно, дают нам сами вирусы.
Что «делают» вирусы, чтобы сохраниться в борьбе с иммунной системой человека? Они постоянно меняются, мутируют и тем самым уходят от уничтожающего воздействия иммунной системы человека.
Ещё более наглядно демонстрируют этот путь выживания бактерии в борьбе с иммунной системой человека. Подавляющее большинство бактерий отдельного вида погибает от воздействия соответствующих антибиотиков, используемых против них человеком. Однако некоторые из них выживают в этих условиях и выживают потому, что они изменились, мутировали по сравнению с основной массой сородичей ещё до воздействия антибиотиков. Другими словами, если бактериям не дано изменить антибиотики, то они изменяются сами, чтобы стать нечувствительными к антибиотикам, и тем самым спасают себя как биологический вид.
Если нельзя изменить окружающий мир, чтобы выжить в нём, - надо измениться самому! Вот какую стратегию выживания «предлагают» и подсказывают нам вирусы и бактерии. И эта, давно известная, стратегия выживания всего живого почему – то «подзабыта» человечеством! Будет уместным отметить здесь и следующие красноречивые факты: обнаружение ВИЧ – инфицированных долгожителей; а также индивидуумов, которые остаются серонегативными, несмотря на регулярные половые контакты с ВИЧ – инфицированными партнёрами. Наличие таких фактов обусловлено особенностями генома данных индивидов, - «мы живы, потому что у нас изменённый геном»!
Суммируя всё вышеизложенное можно и нужно сделать вывод, что для успешной борьбы с вирусами необходимо переключить свои действия на реальную движущую силу, обеспечивающую взаимодействие вируса и клетки: а именно на клетку. Это говорит о необходимости в нужных случаях целенаправленного искусственного «дополнения» генома отдельных клеток человека, как средства для блокирования вирусной инфекции. Биологические проблемы должны решаться биологическими способами.
Поэтому настоящая задача заключается в «дополнении» генома чувствительных к вирусам клеток, введением в клетку антивирусной генетической программы («инструкций»), обеспечивающей надёжное блокирование репродукции проникших вирусных частиц. В отличие от всего остального животного мира, вынужденного длительное время, - эволюционно, - ожидать появления нужной, полезной для борьбы с инфекцией, мутации, - человек в настоящее время может и должен целесообразно обеспечить в необходимых случаях нуждающиеся клетки специальным генетическим материалом, обеспечивающим надёжную блокаду вирусной инфекции.
Если вирусы «дают команду» (привносят свои генетические «инструкции») клетке на продуцирование самих себя, то прекратить этот процесс можно только «отменив» аналогичным способом исполнение вирусных генетических «инструкций»: подачей в клетку специальных, искусственно созданных генетических «инструкций», отменяющих «инструкции» вирусов.
Какой смысл в подавлении, - к тому же отравляющем весь организм, - активности обратной транскриптазы, или протеазы, или любого другого функционального или структурного белка вируса, если клетка продолжает их непрерывно продуцировать? Какой смысл малоэффективно, а в конечном итоге - бесполезно, бороться с последствиями, не устраняя причину?
Предлагаемый метод борьбы с вирусами, а равно и с бактериями, представляет собой принципиально новый подход к лечению инфекционных заболеваний. Если химиотерапевтические средства преследуют цель непосредственного уничтожения проникшего инфекционного агента с нанесением минимального вреда организму, а вакцинация преследует цель заранее активировать имеющийся потенциал иммунной системы организма, то предлагаемый метод расширяет защитный потенциал организма сверх иммунной системы. Данный метод, при полной его разработке, позволит успешно подавлять любую инфекцию, «вооружая» клетку необходимой генетической информацией.
Современный уровень развития генной инженерии позволяет успешно решить эту задачу не только теоретически, но и практически. Рассмотрим конкретно что надо сделать. Речь идёт о внедрении в геном клеток определённой популяции, восприимчивых к какому - либо вирусу, комплекса искусственно созданных специальных генов.
Продукты данных генов, - белки, - должны обладать заданной специальной функцией. Например, они должны комплементарно взаимодействовать с ферментами ретровирусов, блокируя их функциональную активность, что сделает невозможным обратную транскрипцию ДНК на матрице РНК, интеграцию вирусной нуклеиновой кислоты в геном клетки, а также протеолитическое нарезание функционально активных белков.
Или другая группа белков, получаемая в клетке таким же способом, должна обладать функцией белка – репрессора генов вирусной нуклеиновой кислоты. Блокируя промоторы вирусных генов белки – репрессоры делают невозможной транскрипцию вирусной матричной РНК, а, следовательно, и синтез вирусспецифических белков. Этим же будет заблокирована репликация вирусной РНК, – для РНК – содержащих вирусов. Для некоторых типов вирусов блокирование транскрипции «ранних генов» делает принципиально невозможной репликацию вирусной нуклеиновой кислоты, поскольку репликация вирусной нуклеиновой кислоты обеспечивается продуктами, - белками, - «ранних генов».
По - существу дела, это является уже третьей степенью защиты организма от отдельных вирусов, в частности от вируса иммунодефицита человека.
Или третья группа белков, получаемая в клетке таким же способом, должна комплементарно взаимодействовать со структурными белками вирусов, делая невозможной сборку вирусной частицы, либо делая её дефектной. Это уже четвёртая степень защиты организма от вирусов.
Поскольку внедрённый в клетку искусственный комплекс генов остаётся там и функционирует до завершения жизненного цикла клетки, то все вновь «прибывающие» в клетку вирусные частицы, ждёт одна и та же судьба – завершение существования.
Подавляющему большинству тканей организма свойственна физиологическая регенерация, обновление, осуществляемое путём смены поколений клеток, поэтому внедренный в дифференцированную клетку искусственный комплекс генов утрачивается вместе с естественным отмиранием клетки.
В связи с этим необходимо обеспечить внедрение искусственного комплекса генов в клетки камбиального резерва, которые сохраняют способность к делению, в частности в стволовые клетки крови при ВИЧ – инфекции. Это обеспечит передачу искусственных генов всем вновь нарождающимся клеткам, что исключает необходимость повторного внедрения генов. Этот комплекс генов должен быть регулируемым и включаться в «работу» компонентами вирусных частиц, проникших в клетку и выключаться после их исчезновения из клетки.
Таким образом, предлагаемый метод лечения и профилактики вирусной инфекции позволяет в соответствии с биологической сущностью вирусов естественным образом уничтожать их при проникновении в организм. Это возможно, как локально, так и в целом по организму, не причиняя никакого вреда, в отличие от химиотерапевтических средств, которые не адресны, малоэффективны и весьма токсичны.
Этот метод, при соответствующей проработке, может быть использован для борьбы с бактериальной инфекцией. Здесь возможности его использования намного шире, поскольку бактерии обладают целым спектром ферментативных цепей. Поэтому целей для воздействия с целью уничтожения бактерий предостаточно, например, выработка белка – репрессора для промотора стартового гена пролиферации бактерии, блокирующего вступление бактериальной клетки в размножение.
Даже учитывая то обстоятельство, что вирусы и бактерии постоянно мутируют, необходимо признать, что подкорректировать антибактериальный или антивирусный ген намного проще, ввиду конкретности генома инфекционного объекта, нежели вслепую подбирать антибиотики (для бактерий).
Мутирование у вирусов в основном касается оболочечных белков и мало характерно для функциональных белков, на них и необходимо воздействовать в первую очередь.
Теперь о том, как реализовать на практике предложенный метод и возможно ли это вообще.
Технологический уровень современной генной инженерии позволяет расшифровать нуклеотидную последовательность любого гена, в том числе вирусного, речь идёт о методе секвенирования. Это позволяет уточнить порядок нуклеотидов в промоторных областях вирусной нуклеиновой кислоты, что способствует созданию наиболее эффективных белков – репрессоров для вирусных генов.
Последнее, как уже упоминалось, обеспечит блокирование транскрипции матричной рибонуклеиновой кислоты, а, следовательно, и синтез структурных и функциональных белков вируса, и репликацию нуклеиновой кислоты, последнее - для РНК – содержащих вирусов.
Подбор белков – репрессоров для указанных целей в настоящее время можно провести опытным путём, используя имеющиеся белки – репрессоры из бактерий и многоклеточных организмов, а также и другие подходящие белки. Аналогичным образом можно подобрать белки, инактивирующие функциональные белки вирусов, - такие как обратная транскриптаза, протеаза, интеграза, а равным образом и белки инактивирующие структурные белки вирусов. Этот способ привлекателен тем, что из организма – хозяина подобранного белка всегда можно извлечь ген, кодирующий этот белок и избежать значительных затрат средств и времени на искусственное создание нужного гена.
Другой путь получения белков с заданными свойствами требует фундаментальных исследований и сопряжён с затратами значительных средств и времени. Речь идёт об установлении корреляции между нуклеотидной последовательностью гена и конформацией белковой молекулы и её функцией, кодируемой данным геном. После этого можно «подрабатывать» имеющиеся гены под требуемые параметры, либо создавать гены заново.
Полученный ген надо клонировать, то есть размножить в необходимых количествах. Клонирование гена – рутинная операция современной генной инженерии. Речь идёт об использовании полимеразной цепной реакции, позволяющей получить за короткое время любое заданное количество копий нужного гена. Имеются и другие эффективные способы.
Организация генетического материала внутри любого гена давно известна и всегда может быть уточнена для конкретного гена любого вируса. Поэтому создать полноценный ген, с наперёд заданными свойствами его продукта – белка, с приданием гену свойств, обеспечивающих успешное конкурирование с генами вирусов, - вполне посильная задача в современных условиях.
Следующий важный момент в решении поставленной задачи – обеспечить адресную доставку искусственных генов, то есть внедрить гены в нуждающуюся популяцию клеток организма. Для этой цели используются плазмиды, нейтральные вирусы, бактериофаги, липосомы.
Особенно перспективным представляется использование липосом. Липосомы легко получить и «начинить» нужным генетическим материалом, а также «встроить» в их оболочку белки, которые обеспечат точную адресную доставку «начинки». Например, в случае с ВИЧ – инфекцией, использовать нативные оболочечные белки ВИЧ, которые точно по «назначению доставят» нашу противовирусную программу.
Получение продуктов генной инженерии, - дело весьма трудоёмкое и дорогостоящее, однако это как раз тот случай, когда «цель оправдывает средства». Описанные здесь этапы создания антивирусной «панацеи» распадаются на ряд сложных, но вполне решаемых вопросов.
Упреждая неизбежные скептические оценки предлагаемой программы создания лекарства от вирусов, а также соображения об опасности для человеческого генома таких манипуляций, необходимо отметить следующее.
Гены вирусов, в том числе пожизненно пребывающие в организме, ассоциированы с геномом человека в больших количествах, при этом не обнаруживается никакого отрицательного влияния на наследственные признаки вида. На самом деле, если бы вирусные гены могли действительно интегрироваться в геном живых организмов, то живой мир давно бы превратился в полный хаос.
Можно предположить, что отсутствие влияния вирусов на наследственность организмов обусловливается отсутствием рецепторов для вирусов на половых клетках организмов.
По некоторым данным количество копий генов ретровирусов «в геноме» человека составляет до 10% от всего генома! По другим данным количество генетического «мусора» в геноме человека составляет 5%. К примеру вирусы герпеса «приносят» в клетку при её инфицировании около 80(!) генов, вирус натуральной оспы - десятки генов. Никакого влияния на геном при этом не обнаруживается.
Смертельно опасных вирусов не так уж и много, и даже если внедрить в отдельные клетки человека целый комплекс антивирусных генов, то это будет «мизер» по сравнению с тем количеством «генетического мусора» в клетке, которое имеется в настоящий момент.
И, наконец, главное: если вирусам «можно» привносить в клетку свой генетический материал, обеспечивающий их размножение, то почему нам «нельзя» внедрить в клетку свой специальный генетический материал, блокирующий их размножение? Что может быть естественнее данного подхода к борьбе с вирусами?
Из статьи удалена часть материала по конкретной методологии получения генноинженерных препаратов для лечения вирусных инфекций, ввиду его чрезмерной специфичности.
Термины:
Обратная транскриптаза (ревертаза), протеза, интеграза и др. – функциональные белки вирусов – участвуют в репродукции вирусов.
Дифференцировка клетки (специализация): мышечная, печёночная, почечная… клетка.
Промотор – это часть РНК, к которой присоединяются либо РНК – полимераза (для транскрипции), либо белок – репрессор (для блокирования транскрипции).
Апоиндуктор – активатор транскрипции.
Волгоград, 12. 12. 2014 г. – 16.02. 2026 г.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать