Фабрики интерферона и человек - машина, производящая интерферон

- Теоретически все, кажется, ясно. Но как можно приготовить много интерферона?

- Для этого в лабораториях уже отработаны необходимые методы.

- Однако еще интереснее овладеть секретом запуска "машины", производящей интерферон в организме!

- Согласен: это путь к победе над вирусами.

С открытием интерферона появились новые перспективы борьбы с вирусными инфекциями. Его стали рассматривать не только как ценное дополнение к старым, хорошо испытанным средствам предупреждения вирусных болезней (живым или убитым вакцинам), но и как самостоятельное лечебное или профилактическое средство. Открылась весьма заманчивая перспектива создать препараты, с помощью которых можно повысить естественную невосприимчивость организма к вирусным инфекциям.

Существуют два пути практического использования интерферона для профилактики или лечения вирусных заболеваний. Можно вводить людям готовый препарат высокоактивного интерферона, изготовленный в лабораториях или на специальной биологической фабрике. Однако интерферон, введенный извне, быстро разрушается. Поэтому, чтобы удерживать его концентрацию на должном уровне, приходится вводить интерферон каждые три-четыре часа. В случае тяжелого заболевания такая тактика оправдана. А как воспользоваться интерфероном в целях профилактики? Ведь он особенно эффективен в первые часы внедрения вируса, когда тот только-только начинает размножаться. Однако угадать этот момент весьма трудно, а чаще вообще невозможно.

Кроме того, можно заставить организм человека продуцировать интерферон, используя доброкачественные, безвредные вирусы или некоторые синтетические вещества. Вызванный ими к жизни интерферон будет сражаться сразу на многих фронтах против возбудителей любых вирусных болезней, какой бы облик они ни принимали.

Ученые установили, что для воздействия на вирусную инфекцию, например грипп, необходимо, чтобы препарат интерферона содержал не менее 500 тысяч международных единиц в одном миллилитре препарата. Производство таких высокоактивных продуктов началось несколько лет назад в Финляндии, Японии и в нашей стране. В качестве сырья используют белые кровяные тельца, лейкоциты человека, выделенные с помощью особых методов из крови доноров.

Именно доноры являются теми людьми, без которых невозможно пока приготовить достаточно большое количество интерферона. Сдавая свою кровь безвозмездно или за определенную плату, доноры не только помогают больным, нуждающимся в переливании свежей человеческой крови после уличной травмы, тяжелой болезни или хирургической операции, но и способствуют приготовлению ценного лекарственного вещества, действие которого направлено на борьбу с вирусными болезнями.

Выделенные из крови доноров лейкоциты заражают безвредным для людей вирусом парагриппа мышей (который называется вирусом "Сендай" по имени японского города, где был выделен). Клетки начинают интенсивно вырабатывать интерферон, и уже через 15-18 часов в окружающей лейкоциты питательной среде накапливаются значительные его количества.

Используя ряд весьма трудоемких и очень точных процедур, из жидкости удаляют все лейкоциты и вредные для организма человека загрязняющие белки. На колонках со специальными смолами, которые пропускают интерферон, но задерживают вредные балластные продукты, препарат очищают.

До сих пор по-настоящему массовое производство интерферона затруднялось из-за недостатка свежей крови людей. Поэтому весьма важно, чтобы число доноров увеличивалось, чтобы можно было получить достаточно большое количество лейкоцитов для производства интерферона.

Одним из самых больших энтузиастов получения лейкоцитарного интерферона стал финский вирусолог К. Кантел. Он начал эту работу в 1963 году и через 10 лет организовал в Финляндии массовое производство препарата, который обладал необычайно высокой активностью: в каждом миллиграмме содержалось от одного до десяти миллионов единиц интерферона. С помощью этого препарата вылечивали больных с герпесом глаз, с хроническим гепатитом. Но наибольшего успеха достигли, когда удалось предупредить развитие метастазов у нескольких пациентов со смертельной саркомой костей. Начали также опыты по лечению больных лейкозами (раком крови), раком шейки матки и другими злокачественными новообразованиями. К 1981 году получили первые результаты, которые убедительно говорили, что рак и саркому можно вылечить у значительной части больных, если начать лечение интерфероном как можно раньше. Правда, лечить приходится достаточно долго, да и высокоактивного интерферона требуется очень много: на одного больного расходовали интерферон, полученный из крови 200-300 доноров.

Нужен был какой-то иной источник интерферона, более дешевый и не лимитированный в количестве, как лейкоциты крови людей - доноров. Сначала попытались использовать для этих целей культуры живых клеток, которые можно было бы непрерывно размножать в лабораторных условиях.

Такие клетки найдены, и их пересевы удается проводить до 40-60 и более раз. Каждые два-три дня в процессе деления их количество увеличивается в несколько раз. Клетки рассевают снова и снова, на них воздействуют вирусом - продуцентом интерферона, а затем собирают необходимый урожай готового сырья.

Для этого пользуются несколькими клеточными культурами, но препарат либо получается слишком дорогим, либо содержит примесь опухолеродных вирусов, от которых еще не научились избавляться.

Самым интересным достижением последних лет стал метод генной инженерии, основанный на возможности получения в искусственных условиях точных копий гена, регулирующего синтез интерферона в лейкоцитах.

Вкратце этот процесс выглядит следующим образом: сначала в суспензии донорских лейкоцитов "запускают" процесс синтеза интерферона. Когда в клетках накопится большое количество информационных РНК, являющихся, как мы уже знаем, зеркальным отпечатком интерферонового гена и одновременно матрицей, на которой в лейкоците будут "строиться" молекулы интерферона, их экстрагируют, извлекают из лейкоцитов. Затем с помощью очень сложных биохимических процессов проводят синтез ДНК, являющихся зеркальной копией этих РНК, а следовательно, точной копией интерферонового гена.

Теперь, когда ген получен, нужно заставить его работать. Внимание ученых остановилось на микробной клетке - обычной кишечной палочке. Вся трудность заключалась в том, чтобы "внедрить" этот ничтожно малый ген в тело микроба да еще заставить его там функционировать. Совместными усилиями ленинградские вирусологи в институте имени Пастера и латвийские исследователи из института органического синтеза Академии наук Латвии и института микробиологии имени А. Кирхенштейна в Риге справились и с этой задачей.

С помощью особых ферментов теперь удается "разрезать" ДНК в хромосомах клетки почти в любом желаемом участке, а затем с помощью других ферментов вклеить туда полученный в лаборатории искусственный фрагмент ДНК, в данном случае интерфероновый ген. Так были получены кишечные палочки, в наследственное вещество которых удалось вставить ген, ведающий синтезом человеческого интерферона. Такие микробы могут жить и размножаться в искусственных условиях, продуцируя человеческий интерферон, который столь необходим нашей медицине.

Около 10 лет назад советские вирусологи решили найти средство заставить организм обеспечивать себя интерфероном. Первые поиски привели в мир полезных вирусов. Ведь среди вирусов-сапрофитов есть и такие, которые мирно сосуществуют с человеком, постоянно находятся внутри его организма, в его органах и тканях, не вызывая никаких болезней.

Московские ученые, руководимые членом-корреспондентом АМН СССР М. Ворошиловой, вспомнили о так называемых энтеровирусах, которые живут в кишечнике ребенка с самого рождения, а потом исчезают. Ученые подумали, что энтеровирусы должны играть какую-то определенную защитную роль в первые годы жизни, пока ребенок еще не успел подготовиться к встрече с различными вирусами и его иммунитет слаб. А что, если энтеровирусы стимулируют в организме новорожденных образование интерферона? - подумали исследователи. Для проверки этого предположения они создали вакцину из безвредных энтеровирусов-сапрофитов.

Когда вакцину вводили в рот, энтеровирусы расселялись в кишечнике человека и размножались там в течение нескольких недель. Все это время они заставляли организм вырабатывать интерферон. Теперь уже было не страшно, что интерферон быстро разрушается. В кровь поступали все новые и новые его порции. А пока он вырабатывался в организме, человек оставался защищенным от самых разнообразных вирусных болезней.

Во время нескольких эпидемий гриппа энтеровирусную вакцину успешно применяли во многих городах страны. Ученые подсчитали, что несколько тысяч людей, получивших вакцину - стимулятор интерферона, гриппом не заболели. Те же, кто все-таки заразился, болели легко и быстро поправлялись.

Чтобы стимулировать выработку интерферона в организме людей, успешно используют и другие живые вирусные вакцины: против гриппа или кори, полиомиелита или свинки. Эти вакцины безвредны для организма человека, и в то же время размножение входящих в их состав вирусов сопровождается образованием весьма высоких концентраций интерферона. После введения такой вакцины человек становится на несколько дней и даже недель невосприимчивым к гриппу и другим респираторным заболеваниям.

Работы, проведенные в Ленинграде во время эпидемий гриппа, показали, что стимуляторы (их еще называют индукторы) интерферона почти в три раза уменьшают число заболеваний детей гриппом и другими простудными болезнями.

Кроме того, ученые создали несколько синтетических препаратов, которые сейчас изучаются в экспериментальных условиях. Получены также полисахаридные препараты из некоторых микробов и грибков, в том числе из обычных дрожжей, с помощью которых мы выпекаем хлеб.

Эти препараты тоже способны стимулировать образование защитного белка - интерферона. Под действием таких индукторов организм животных, надежно защищаясь от заражения различными вирусами, продуцирует в тысячи раз больше интерферона, чем удается вводить извне в виде готового препарата.

Ученые добились пока, чтобы выработка интерферона в организме продолжалась в течение нескольких дней. К сожалению, потом необходима новая стимуляция.

Изучение различных свойств индукторов интерферона показало, что эти препараты не оказывают вредного воздействия на организм и их можно вводить длительное время, не опасаясь нежелательных реакций. Защита создается, как правило, в первые же часы. Она обладает весьма широким спектром активности, направленной на подавляющую массу известных сейчас вирусов.

Этот метод использования индукторов интерферона может стать особенно перспективным при возникновении эпидемий и пандемий, вызываемых новыми вариантами вируса гриппа, плохо поддающимися воздействию вакцинации. Имеющиеся пока еще ограниченные наблюдения показывают, что, как и вакцинация, профилактика интерфероном сокращает заболеваемость в два-три раза. Кроме того, использование интерферона и стимуляторов его образования надежнее всего может защитить человека при встрече с любым новым вирусом.