Диагноз «рак» часто звучит как приговор. Миллионы людей ежегодно умирают от этой страшной болезни. В Соединенных Штатах рак является убийцей номер два, уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям. Каждый год его жертвами становятся около полумиллиона американцев. Однако рак все же можно предупредить. Профилактика — вот ключ к решению этой проблемы. Добавьте сюда раннюю диагностику и лечение — и вы получите формулу спасения миллионов людей от преждевременной смерти.
Профилактическая медицина родилась тысячи лет назад еще при Моисее. В Библии говорится, что именно Моисей, вдохновленный Богом, создал первый в истории кодекс здоровья. Моисей не только ввел карантин при инфекционных заболеваниях, он разработал целый комплекс особых санитарно-эпидемиологических мер, включая удаление нечистот. Моисей на века опередил свое время в понимании и лечении болезней.
XVI век — век научного прогресса и просвещения. Именно тогда Пастер выявил, что многие инфекционные заболевания вызываются микроорганизмами. Наконец, в начале нашего века были открыты специальные химические вещества и антибиотики, позволяющие лечить и предупреждать инфекции. Но самым знаменательным событием в области здравоохранения явилось развитие профилактической медицины.
В 1798 году английский врач Эдвард Дженнер обнаружил, что доярки часто заболевают коровьей оспой (легкой формой натуральной оспы). Он заметил также, что перенесшие это заболевание не были подвержены натуральной оспе, страшному инфекционному заболеванию, эпидемии которого периодически проносились по Европе, ежегодно унося тысячи жизней. Доктор Дженнер взял содержимое пустул (гнойничков) заболевшего коровьей оспой скота и внес небольшое количество его в царапину на коже своего шестимесячного сына. Это привело к разработке вакцины натуральной оспы и рождению новой науки — иммунологии. Когда вакцина была усовершенствована и ее применение расширилось, число случаев заболевания оспой заметно сократилось. Благодаря программе массовой иммунизации, осуществленной Всемирной организацией здравоохранения в 70-х годах нашего столетия, оспа была побеждена. В 1977 году в Сомали, Африка, был зарегистрирован последний случай заражения этой болезнью на планете Земля.
Лишь 125 лет назад серьезно заговорили о профилактике заболеваний, а не только об их лечении. В то время внимание медиков было в основном направлено на инфекционные заболевания, которые уносили наибольшее число жизней. Затем произошла революция в санитарии. Согласованные усилия ученых-медиков были направлены на окружающую среду, главным образом, на обеспечение населения экологически чистой питьевой водой, удаление сточных вод, бытовых отходов и других нечистот. Стал осуществляться контроль за пищевыми источниками заражения, включающий в себя проверку мяса и пастеризацию молока. Эти усилия общественного здравоохранения позволили заметно снизить заболеваемость.
Около 30 лет назад на профилактику заболеваний стали смотреть как бы по-новому. Но теперь речь шла уже не об инфекционных, а о таких соматических заболеваниях, как атеросклероз сосудов сердца, инсульт, гипертония, диабет, артрит и рак. Оказалось, что их можно предотвратить путем улучшения «личной экологии». Эти так называемые «болезни образа жизни» можно предупредить, прежде всего, с помощью индивидуальных, личных усилий. При этом деятельность органов общественного здравоохранения — как частных, так и государственных — переместилась в область распространения информации по вопросам охраны здоровья.
Однако прежде чем говорить о профилактике рака, следует сказать о самом заболевании. Рак — это не единичная болезнь, а скорее группа заболеваний, вызываемых различными причинами, что обусловливает и соответствующий подход к их лечению. Рак матки, например, может возникнуть как в области шейки, так и в теле матки. Возникновение, симптомы, лечение и прогноз двух этих типов рака матки различны. Онкологи различают более ста форм рака у людей.
Многое удалось узнать об этиологии (раздел медицины, изучающий причины и условия возникновения болезней) и лечении этой группы сложных заболеваний, называемых раком, однако значительная часть вопросов остается без ответа до сих пор. К счастью, для того чтобы изменить образ жизни, повышающий риск заболеваемости раком, не обязательно знать ответы на все вопросы. Следуя советам, данным в этой главе, можно предотвратить рак на 70—90%, а может быть, и больше.
Каковы причины рака
Было бы замечательно, если бы на этот простой вопрос имелся такой же простой ответ. К сожалению, ответ непрост. Рак — это проблема огромной сложности. Этиология рака связана со многими факторами — возрастом, расой, культурой, образом жизни, внешней и внутренней средой, генетической предрасположенностью. Хотя вообще рак считается болезнью пожилых людей (половина всех случаев приходится на возраст после 65 лет), тем не менее в Соединенных Штатах ежегодно умирает от рака более 1500 детей в возрасте от 3 до 14 лет. Каждый год от рака умирает детей больше, чем от инфекционных заболеваний. К счастью, с 1950 года смертность детей от рака снизилась вдвое. Иммунитета против рака не имеет никто. В Африке чернокожие редко болеют раком прямой кишки или кожи, у американских же негров рак прямой кишки встречается чаще, чем у белых американцев. Фактически в Соединенных Штатах чернокожие заболевают раком чаще, чем белые. За последние 30 лет заболеваемость раком среди чернокожих увеличилась на 27%, тогда как у белых — только на 12%. Исключением из этой закономерности является рак тела матки. В 1985 году у белых женщин он встречался вдвое чаще, чем у черных.Отмечается прямая зависимость между культурой и образом жизни человека и заболеваемостью раком. Неправильное питание, наркотики, алкоголь, табак и стрессы являются очень важными факторами, обусловливающими возникновение рака. В странах третьего мира это заболевание встречается гораздо реже, чем в так называемом западном мире. Среди адвентистов седьмого дня, проживающих в Калифорнии, заболеваемость раком заметно ниже, чем в целом по штату.
Рак начинается с перерождения одной-единственной клетки. Об этом речь пойдет дальше. То, что вызывает первое изменение в данном процессе перерождения, называется инициатором. Однако, прежде чем клетка станет раковой, в ней происходит целый ряд изменений. Эти вторичные изменения происходят под действием факторов, называемых промоторами. Рак не развивается при отсутствии одного из этих факторов — инициирующего и способствующего. Процессы, предшествующие возникновению рака, происходят в ядре клетки, а конкретнее — в генах, этом «главном участке управления» деятельностью клетки. Существует много разновидностей генов, и каждая из них выполняет свою функцию. Гены не только передают наследственные признаки от поколения к поколению, они отвечают также за управление деятельностью внутри клетки и за выработку многочисленных ферментов, гормонов и других химических веществ, необходимых для нормального протекания физиологических процессов. Гены также контролируют и направляют рост клеток, их воспроизводство. Гены выстроены в определенной последовательности в ДНК хромосом. Нарушение этой последовательности (транслокация) и может послужить толчком к возникновению рака. Протоонкогены — это гены, которые выполняют в клетке контрольные функции, но именно они являются мишенью для инициаторов рака. Некоторые из протоонкогенов, связываясь с инициатором или транслируясь, превращаются в онкогены, которые при дальнейшем контакте с инициаторами или промоторами производят жизнеспособные раковые клетки, образующие опухоли.
К факторам окружающей среды, которые могут служить инициаторами или промоторами рака, относятся радиационные агенты (ультрафиолетовые лучи, тепловая и рентгеновская радиация), химические канцерогены (табачный дым, алкогольные напитки, промышленные химические вещества) и стресс. Изменения генов, вызванные инициаторами, обычно необратимы и скоротечны. Те же самые агенты, которые действуют как инициаторы, могут служить и промоторами. Промоторы действуют в течение длительного периода времени (иногда годы). Их действие можно предотвратить. Примерами промоторов являются пищевой жир, фенобарбитал, гормоны, афлатоксины, сахарин, асбест, углеводороды, синтетические эстрогенные средства. Доказано, что стресс является одним из важных факторов, вызывающих рак. Любое раздражение — эмоциональное или физическое — оказывает влияние на внутреннюю среду организма. Происходит угнетение иммунной системы. Добавьте к этому усиленное выделение гормонов, соляной кислоты, веществ типа адреналина — и вы получите благоприятную среду для неконтролируемого воспроизводства клеток.
Доказана также роль вирусов в заболевании раком. Более 20 лет назад на конференции хирургов я слышал заявление Нобелевского лауреата Уэнделла Стэнли. По его мнению, все виды рака определенным образом связаны с вирусами. Стэнли первому удалось выделить такой вирус (1935 г.). Он был коллегой Франциска Дюран-Рейнальса из Йельского университета, который одним из первых выдвинул теорию вирусной природы раковых опухолей. Цепь доказательств, связывающих возникновение рака с вирусами, берет свое начало еще в конце прошлого века. В 1892 году русский микробиолог Д. И. Ивановский первым обнаружил вирус мозаичной болезни листьев табака. В 1911 году П. Раус открыл вирус, вызывающий саркому у кур и передающийся другим птицам. В 1936 году Биттнер обнаружил вирус, который вызывает опухоль молочной железы у мышей, и доказал, что он передается с молоком мыши. Позже ученый установил связь вирусного агента с генетическими изменениями, которые ведут к развитию рака. Исследователь Дубелько первым вырастил культуру раковых клеток, в частности, культуру вируса полиомы мышей. Сара Стюарт в 1957 году открыла новый вирус рака и вырастила его культуру, которая вызывала рак, когда ее вводили здоровым животным.
В 50-х годах Л. Гросс сделал необычное наблюдение. У мышей в возрасте до 16 дней, которым он вводил вирус рака, развивалась лейкемия. У мышей той же породы в более старшем возрасте, которым вводился этот же вирус, развивался рак слюнных желез.
В настоящее время известно более 50 вирусов (разновидности как РНК, так и ДНК), которые вызывают рак у животных.
Степень распространения вирусных инфекций в животном мире поражает воображение. Было обнаружено, что более 40% коров в молочном хозяйстве имеют вирус бычьей димфомы (по результатам проверки в отдельных стадах). Определенные вирусы вызывают рак у рыб. Несколько лет назад одно западное государство вынуждено было закрыть свои рыбные питомники из-за вспышки рака в инкубационных баках. Я вегетарианец и убежден, что животные продукты, включая яйца, молоко, птицу, рыбу и мясо, — это фактор риска, хотя в настоящее время еще не доказано, что любой вирус рака может передаваться от животного человеку. Однако эти доказательства, возможно, скоро появятся. Некоторые исследователи сообщали об обнаружении в крови больного, страдающего раком, антител к определенным ретровирусам, вызывающим рак у животных. В 1970 году было обнаружено, что некоторые вирусы выделяют необычные ферменты, способные превращать РНК в ДНК. Этот фермент получил название обратной транскриптазы. Вирусы, которые выделяют подобный фермент, были сгруппированы в семейство, получившее название ретровирусов. Ретровирусы вызывают многие болезни у животных, в том числе и рак. Считается, что они вызывают некоторые заболевания и у людей, но пока остается недоказанным, что содержащие РНК вирусы рака могут внедряться в клетки человеческого организма, приводя к возникновению заболевания.
Генетические изменения, вызываемые инициатором, могут привести к мутации. Некоторые мутированные гены становятся онкогенами. К счастью, требуется мутация двух или более клеток, прежде чем развивается рак. С единичной мутацией организм обычно справляется с помощью защитных сил, и воспроизводство аномальных клеток прекращается. Благоприятным фактором является и то, что мутации, по большей части, вызывают смерть клетки, а не перерождение ее в раковую клетку.
Давайте рассмотрим лимфому Беркитта (африканскую лимфому) — рак, при котором инициатором может служить вирус Эпштейна-Барра (ЕВ), имеющий также отношение к носоглоточной карциноме и, возможно, к другим разновидностям рака у людей. Известно также, что вирус ЕВ вызывает инфекционный мононуклеоз. Вирус ЕВ может изменить ген роста в ядре клетки, не вызывая рака. Повторная встреча с этим вирусом или с каким-либо другим инициатором или промотором может вызвать вторую мутацию и возможную дислокацию в нормальном расположении генов. Теперь аномальная клетка предрасположена к тому, чтобы воспроизводить себя и образовывать опухоли, но этого все же не происходит без участия одного или более промоторов. Как указывалось, возможными промоторами рака являются пищевые токсины, малярия, наркотики и даже обычные гормоны.
Сходный механизм действует при некоторых разновидностях первичного рака печени. Здесь вирусы могут быть как инициаторами, так и промоторами. Токсины также могут являться инициаторами или промоторами. Недавно ученые обнаружили, что фенобарбитал, широко применяемое седативное средство, может стать промотором рака печени.
Кроме того, в развитии рака большую роль играет так называемая предрасположенность. Предрасположенность означает, что человек способен воспринять болезнь. Это во многом определяется его иммунной системой. Если у человека сильный иммунитет, то химические канцерогены, вирусы и даже умеренная радиация могут и не привести к раковым изменениям.
Общим для всех видов рака является патологическое и неконтролируемое воспроизводство клеток. Организм человека состоит приблизительно из 100 триллионов клеток, большая часть которых отвечает воспроизводством на раздражение или повреждение. Ежедневно умирают миллиарды клеток — их место должны занять новые. Давайте очень бегло рассмотрим строение клетки.
Микроскопические по своим размерам клетки насчитывают неограниченное разнообразие форм и видов. Каждая из них имеет оболочку, в которой заключено ее вещество. Оболочка состоит из двух слоев фосфолипидов. Фосфолипиды — это жиры и жировидные вещества (липиды), присоединенные к комплексной соли фосфорной кислоты. Для нормального функционирования каждая живая клетка должна находиться в состоянии постоянного движения, как амеба. Важное значение для этого движения имеет правильный состав фосфолипидов. Слишком большое количество холестерина, насыщенных или перенасыщенных жиров придает оболочке жесткость и мешает движению клетки. Так что количество и качество жиров в нашем рационе оказывает определенное влияние на активность клетки. Слишком большое количество холестерина, определенные виды жиров в рационе приводят к образованию неполноценных клеточных оболочек.
Внутри клетки находится протоплазма и ферменты, которые позволяют клетке выполнять ее специфические функции. Одни клетки нашего организма вырабатывают инсулин, другие — альбумин и глобулин, третьи вырабатывают антитела и иные средства химической защиты. Все клетки производят энергию. Им самим также требуется энергия. Контроль за всей этой деятельностью осуществляется из клеточного ядра.
- Страница 1 из 2
Конечно, современные формы вирусов нельзя сопоставлять с первичными формами жизни. Они должны отличаться от последних в результате пройденного исторического развития, но сохраняют общие типовые черты неклеточной организации.
С открытием в 1892 г. Д. И. Ивановским вирусов заполнился пробел в истории развития организмов. Положение Энгельса о длительном периоде исторического развития неклеточных существ получило конкретизацию в мире вирусов.
Природа вирусов. Вирусы занимают особое положение по сравнению с другими группами микроорганизмов. Они находятся как бы на грани живой и неживой природы. Природа их в течение всей истории вирусологии была предметом многочисленных исследований и дискуссий. Что они такое - существа или вещества, существо со свойствами вещества или наоборот? Постановка этих вопросов указывает на двойственный характер их свойств. Действительно, во внешней среде вирусы, в том числе и фаги, представляют собой совершенно инертные образования, не проявляющие признаков жизни - дыхания, питания, размножения. Многие из них можно превращать в кристаллы. В кристаллическом или в высушенном состоянии их можно сохранять долгие годы. Они ведут себя, как химические соединения. Но стоит им попасть в чувствительные клетки, как у них начинают проявляться все признаки жизни - размножение, наследственность, изменчивость, способность к приспособлению, эволюции.
Видный американский вирусолог В. М. Стенли считает характерной чертой вирусов двойственность их природы. В свободном состоянии вирус - это просто гигантская молекула со всеми особенностями, присущими всем большим молекулам. В живой же клетке он проявляет себя как организм, репродуцирует и мутирует. Так, ВТМ представляет собой то мельчайший организм, то самую крупную молекулу.
Некоторые ученые, исходя из способности вирусов к кристаллизации и ферментов к аутокатализу, т. е. катализу под влиянием продуктов, выделяемых в результате самой реакции, относят вирусы к ферментам. Но химический состав вирусов и ферментов отвергает его ферментную природу. Ферменты - белковые вещества, а вирусы кроме белков содержат еще нуклеиновые кислоты, которые направляют синтез белков. Явление кристаллизации зависит от массы и структуры частиц, образующих кристаллическую решетку. Масса бактерий, риккетсий, крупных вирусов слишком велика, чтобы они могли стать структурными единицами кристаллов. Мелкие вирусы, обладающие малыми размерами, могут вследствие действия межмолекулярных сил сцепления и физико-химического строения частиц кристаллизоваться.
Спор о природе вирусов имеет не только теоретический интерес, но и большое практическое значение. Ясно, что мероприятия по борьбе с вирусными болезнями человека, животных и растений будут совершенно различными в зависимости от того, вызываются ли они живыми организмами, или же они возникают в результате попадания в организм или образования в нем каких-то веществ. Все мероприятия по борьбе с вирусными инфекциями исходят из признания живой природы вирусов. И практика доказала эффективность этих мероприятий.
На ежегодной конференции Американского общества клинической онкологии, только что прошедшей в Сан-Франциско, прозвучал сенсационный доклад ученых, которые в тканях больных раком простаты обнаружили вирус, прежде встречавшийся лишь у мышей с онкологическими заболеваниями. А раз известен вирус, то гораздо понятней, как создавать противоопухолевые лекарства. Кстати, вирусную теорию рака еще в 1940-е обосновал советский учёный Лев Зильбер.
Причем этот вирус найден лишь в тканях тех больных, у которых имеется определенный генетический дефект.
"Мы не утверждаем, что вирус является непосредственной причиной возникновения заболевания, - сказал один из авторов исследования доктор Эрик Клейн из Кливлендской клиники. - Но это волнующее открытие указывает совершенно новые пути изучения рака простаты".
Исследователи пока не знают, как вирус мышей попадает в организм человека, но предполагают, что он может наследоваться генетически. Доктор Клейн и его коллега доктор Джо Деризи из Университета Калифорнии применили технологию "генетического чипа". Подобный диагностикум создан и российскими учеными из Института молекулярной биологии РАН. На особой пластинке Деризи разместил характерные отрезки генетического материала 20 тысяч известных вирусов. Клейн предоставил ему 86 образцов тканей своих пациентов с раком простаты. Из них выделили образцы ДНК и поместили их на чип. ДНК тех 20 пациентов, у которых был обнаружен мутантный ген, совпала с ДНК онковируса мышей. Мутация представляет собой удвоение гена, кодирующего производство ферментов, которые уничтожают вторгшиеся в организм вирусы.
Оказалось, что у мужчин с удвоенным геном таких ферментов вырабатывается значительно меньше. Среди 66 пациентов с нормальным геном вирус был обнаружен лишь у одного. Ученые планируют обследовать сотни больных и здоровых, чтобы уточнить связь между наличием вируса и раком простаты.
Открытие американских ученых становится еще одним практическим подтверждением вирусогенетической теории рака, которую еще в 40-е годы ХХ века сформулировал Лев Зильбер.
Теорию происхождения рака Лев Зильбер создал в заключении, опередив научный мир на полвека
На вопросы "Известий" отвечает сын Льва Зильбера академик Лев Киселев.
Известно, что Лев Александрович создавал свою теорию в 40-х годах в лагере. Но ведь вирусная гипотеза высказывалась и раньше?
Первые гипотезы о вирусной природе рака были высказаны в начале ХХ века, в том числе и нашим соотечественником Ильей Мечниковым. Но Лев Зильбер сформулировал целостную вирусогенетическую теорию, далеко опередившую время.
- Но современники не приняли новую теорию?
Да, 20 лет он в одиночку доказывал свою правоту. Лишь в 60-х годах появились первые экспериментальные подтверждения теории. Большую поддержку оказали работы чеха Яна Свободы из Института генетики Чехословакии, он и сейчас жив.
- Сегодня сомнений в правоте Льва Александровича нет?
Сегодня считается, что до 25% всех раковых опухолей возникает с участием онковирусов. Это доказано, в частности, для рака печени, который вызывают вирусы хронического гепатита В и С, для рака шейки матки (вирус папилломы человека). Есть предположения, что не без участия вирусов возникают и такие заболевания, как рак молочной железы, желудка и некоторые другие. Доказано также, что у животных вирусами вызываются все опухоли. Слова отца "рак - это заболевание генома" оказались провидческими, ведь тогда до расшифровки генома было невероятно далеко.
Великий ученый, яркий человек
Лев Зильбер родился в 1894 году во Пскове. После окончания медицинского факультета работал в Москве и Баку, участвовал в ликвидации в СССР чумы, разработал теорию клещевого энцефалита, предположив, что вирус заболевания переносится клещами. Дважды по абсурдным обвинениям находился в заключении (в 1937-39 и 1940-44 годах). За его освобождение самоотверженно боролись брат - писатель Вениамин Каверин и бывшая жена Зинаида Ермольева, известная как создательница "советского пенициллина". Известно, что брат послужил прототипом Сани Григорьева из любимой миллионами людей повести Каверина "Два капитана". Ермольевой посвящен роман "Открытая книга".
Свою теорию происхождения рака Зильбер создал в заключении, проводя опыты в научной "шарашке". Крыс и мышей ловили для него заключенные, с которыми он расплачивался табаком. Изучая механизмы развития опухолей, Зильбер пришел к выводу, что, попадая в здоровую клетку, вирус изменяет ее генетическую основу, поэтому клетка выходит из-под контроля организма и начинает беспрепятственно делиться - так возникает опухоль. Первую статью о своей теории Лев Александрович опубликовал в нашей газете в 1945 году. В том же году появилась его монография на эту тему.
Source:
Other articles in Health :
| 14 Dec 2016 |
20 May 2016 |
17 May 2016 |
| 22 Nov 2015 |
Лекция 1
Природа, происхождение и структура вирусов.
Модуль 1
Комплексная цель модуля
Комплексная цель модуля состоит в необходимости дать студентам представление об основных свойствах вирусов: об их природе, происхождении, архитектуре и морфологии вирусных частиц, о типах симметрии, о химических свойствах вирусов. Эти сведения должны стать теоретической основой для дальнейшего понимания биологической сущности вирусов, которая выражается в процессах репродукции и вирусного патогенеза. Модуль состоит из трех лекций, материал которых позволяет решить поставленную цель.
ПРИРОДА ВИРУСОВ
Со времени открытия вирусов по настоящее время представления о природе вирусов претерпели значительные изменения.
Д. И. Ивановский и другие исследователи того времени подчеркивали два свойства вирусов, позволившие выделить их из общей массы микроорганизмов: фильтруемость и неспособность размножаться на всех искусственных питательных средах. Позже выяснилось, что эти свойства не абсолютны, так как были обнаружены фильтрующиеся формы бактерий и микоплазмы, растущие на искусственных питательных средах, по размерам приближающиеся к наиболее крупным вирусам (вирусы оспы человека и животных).
Однако и в том случае, когда интеграции не происходит и вирусный геном находится в автономном состоянии, возникновение инфекции обусловлено конкуренцией вирусного и клеточного геномов.
К уникальным свойствам вируса относится его способ размножения, который резко отличается от способов размножения всех других клеток и организмов (бинарное деление, почкование, образование спор). Вирусы не растут, и их размножение обозначается как дисъюнктивная (разобщенная) репродукция, что подчеркивает разобщенность в пространстве (на территории клетки) и времени синтеза вирусных компонентов (нуклеиновых кислот и белков) с последующей сборкой и формированием вирионов.
В связи с вышеизложенным не раз возникали дискуссии по поводу того, что же такое вирусы - живое или не живое, организмы или не организмы. Безусловно, вирусы обладают основными свойствами всех других форм жизни - способностью размножаться, наследственностью, изменчивостью, приспособляемостью к условиям внешней среды; они занимают определенную экологическую нишу, на них распространяются законы эволюции органического мира на земле. Поэтому к середине 40-х годов сложилось представление о вирусах как о наиболее простых микроорганизмах. Логическим развитием этих взглядов было введение термина «вирион», обозначавшего внеклеточный вирусный индивидуум. Однако с развитием исследований по молекулярной биологии вирусов стали накапливаться факты, противоречащие представлению о вирусах как организмах.
Отсутствие собственных белок-синтезирующих систем, дисъюнктивный способ репродукции, интеграция с клеточным геномом, существование вирусов сателлитов и дефектных вирусов, феноменов множественной реактивации и комплементации - все это мало укладывается в представление о вирусах как организмах. Представление это еще более теряет смысл, когда мы обратимся к вирусоподобным структурам - плазмидам, вироидам и агентам типа возбудителя скрепи.
Плазмиды (другие названия - эписомы, эпивирусы) представляют двунитчатые кольцевые ДНК с молекулярной массой в несколько миллионов, реплицируемые клеткой. Они вначале были обнаружены у прокариотов, и с их существованием связаны разные свойства бактерий, например устойчивость к антибиотикам. Поскольку плазмиды обычно не связаны с бактериальной хромосомой (хотя многие из них способны к интеграции), их считают экстрахромосомными факторами наследственности.
Плазмиды были обнаружены и у эукариотов (дрожжей и других грибов), более того, обычные вирусы высших животных также могут существовать в виде плазмид, т. е. кольцевых ДНК, лишенных собственных белков и реплицируемых клеточными ферментами синтеза ДНК. В частности, в виде плазмид могут существовать вирусы папилломы коров, обезьяний вирус 40 (SV-40). При персистенции вируса герпеса в культуре клеток могут образовываться плазмиды - кольцевые ДНК, составляющие лишь часть генома этого вируса.
К вирусам примыкают вироиды - агенты, открытые Т. О. Дайнером в 1972 г., вызывающие заболевания некоторых растений и способные передаваться как обычные инфекционные вирусы. При их изучении оказалось, что это сравнительно небольшие по размерам молекулы кольцевой суперспирализованной РНК, состоящие из немногих, 300-400 нуклеотидов. Механизм репликации вироидов не вполне ясен.
Наконец, следует упомянуть об агенте скрепи - возбудителе подострой трансмиссивной губкообразной энцефалопатии овец. Вероятно, сходные агенты вызывают и другие формы губкообразных энцефалопатии животных и человека, в основе которых лежит прогрессирующее разрушение нервных клеток, в результате чего мозг приобретает губчатую (спонгиоформную) структуру. Агент скрепи имеет белковую природу и даже получил специальное название - прион (от слов proteinaceous infectious particle - белковая инфекционная частица). Предполагается, что этот белок является одновременно и индуктором и продуктом какого-то клеточного гена, ставшего автономным и ускользнувшего от регуляции («взбесившийся ген»).
Все вирусы, включая сателлиты и дефектные вирусы, плазмиды, вироиды и даже агенты скрепи (их гены), имеют нечто общее, их объединяющее. Все они являются автономными генетическими структурами, способными функционировать и репродуцироваться в восприимчивых к ним клетках животных, растений, простейших, грибов, бактерий. По-видимому, это наиболее общее определение, позволяющее очертить царство вирусов. На основании сформулированного определения вирусы, не будучи организмами, тем не менее являются своеобразной формой жизни и поэтому подчиняются законам эволюции органического мира на земле.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ
По вопросу о происхождении вирусов высказывались разные предположения. Одни авторы считали, что вирусы являются результатом крайнего проявления регрессивной эволюции бактерий или других одноклеточных организмов. Гипотеза регрессивной эволюции не может объяснить разнообразия генетического материала у вирусов, неклеточной их организации, дисъюнктивного способа репродукции и отсутствия белоксинтезирующих систем. Поэтому в настоящее время эта гипотеза имеет скорее историческое значение и не разделяется большинством вирусологов.
Согласно второй гипотезе вирусы являются потомками древних, доклеточных форм жизни - протобионтов, предшествовавших появлению клеточных форм жизни, с которых и началась биологическая эволюция. Эта гипотеза также не разделяется в настоящее время большинством вирусологов, так как она не объясняет тех же вопросов, разрешить которые оказалась бессильной первая гипотеза.
Третья гипотеза предполагает, что вирусы произошли от генетических элементов клеток, ставших автономными, хотя не ясно, какие из этих элементов дали начало столь большому разнообразию генетического материала у вирусов. Эта гипотеза, которую иронически назвали гипотезой «взбесившихся генов», находит наибольшее число сторонников, однако не в том первоначальном виде, в каком она была высказана, так как и она не объясняет наличие у вирусов форм генетического материала (однонитчатая ДНК, двунитчатая РНК),отсутствующих в клетках, образование капсида, существование двух форм симметрии и т. п.
Вероятно, вирусы действительно являются дериватами генетических элементов клеток, но они возникали и эволюционировали вместе с возникновением и эволюцией клеточных форм жизни. Природа как бы испробовала на вирусах все возможные формы генетического материала (разные виды РНК и ДНК), прежде чем окончательно остановила свой выбор на канонической его форме - двунитчатой ДНК, общей для всех клеточных форм организмов, начиная от бактерии и кончая человеком. Будучи, с одной стороны, автономными генетическими структурами, с другой стороны, неспособными развиваться вне клеток, вирусы на протяжении миллиардов лет биологической эволюции проделали настолько разнообразные пути развития, что отдельные их группы не имеют преемственной связи между собой. По-видимому, разные группы вирусов возникали в исторически разные времена из разных генетических элементов клеток и поэтому существующие в настоящее время разные группы вирусов имеют полифиле-тическое происхождение, т. е. не имеют единого общего предка. Тем не менее, универсальность генетического кода распространяется и на вирусы, свидетельствуя тем самым, что и они являются порождением органического мира земли.
РОЛЬ ВИРУСОВ В ЭВОЛЮЦИИ
Поскольку вирусы, будучи особыми формами жизни, не являются микроорганизмами, то и вирусология является не разделом микробиологии, а самостоятельной научной дисциплиной, имеющей свой объект изучения и свои методы исследования.
Поговорили на радио «Эхо Москвы» о раке в программе «Наука в фокусе». Изначально была заявлена тема «вирусная природа рака», но ведущие пытались её расширить, что простительно - тема насущная, а мифы и невежество вездесущи. Старался разъяснять предельно простым языком (профессиональных онкологов прошу простить за допущенные упрощения). Очень понравились ведущие - Егор Быковский, главный редактор журнала «Наука в фокусе» и симпатичнейшая Наргиз Асадова; с превеликим удовольствием продолжил с ними общение за чашкой чая.
Прослушать воскресный эфир можно онлайн :
Никаких купюр не делалось, всё живьем.
РЕЗЮМЕ
Рак - собирательное название для большой группы злокачественных опухолей. Злокачественность обусловлена способностью таких опухолей к метастазированию, т.е. к рассеву по организму. Опухоль образуется из клетки, в которой произошла генетическая мутация, вследствие чего она перестала «слушаться» сигналов, останавливающих клеточное деление.
1) гепатоцеллюлярный рак (печени) - гепатит В, в меньшей степени гепатит С (писал )
2) рак шейки матки - папилломавирус человека (писал )
Кроме того:
Люди со СПИДом плохо контролируют вирус герпеса 8-го типа
(HHV-8), который провоцирует множественные злокачественные опухоли кожи - саркому Капоши (названа «лизиями» от англ. lesions = болячки в душевном фильме «Филадельфия» с гениальным Томом Хэнксом в главной роли). Также с ВИЧ и другими ретровирусными инфекциями ассоциируются некоторые лимфомы.
Вирус Эпштейна-Барр , вызывающий инфекционный мононуклеоз, надолго задерживается в организме и способен провоцировать рак носоглотки и лимфому Беркетта.
Из бактерий можно вспомнить желудочную Helicobacter pylori , которая провоцирует не только язвенную болезнь, но и рак желудка. H. pylori была первой бактерией, за которой ученые признали канцерогенные свойства.
ПРОФИЛАКТИКА
Отсюда и меры профилактики, среди которых самые простые, дешевые и самые же эффективные - вакцина против гепатита В и папилломовирусов.
Вообще же, во всем мире в ряду основных канцерогенных факторов стоит курение, обусловливающее около 30% суммарно всех смертей в США и немало в России (поучал ). Также важное значение в канцерогенезе играют алкоголь и ожирение. Генетическая предрасположенность безусловно важна, но здесь уж что досталось, с тем и живем (я говорю в передаче о генетических онкомаркёрах, но пока до массовых скринингов еще далеко).
Всё прочее - загрязнение окружающей среды, питание, радиация и вредные производственные факторы - играет значительно меньшую роль, если говорить о среднерусском обывателе. Такие вещи как ГМО вообще совершенно безвредны, несмотря на профузное мифотворчество в СМИ (рекомендую это). Нет никаких серьёзных оснований думать и о вреде сотовых телефонов (писал )