Вадим Левитин - Удивительная генетика

Успехи биотехнологии на сегодняшний день бесспорны – это одно из самых перспективных научных направлений, а ГМО находят все более широкое применение отнюдь не только в сельском хозяйстве. Генетически модифицированные бактерии исправно служат медикам, позволяя получать лекарственные средства с большим выходом и заранее заданными свойствами, в том числе гормоны, витамины и биологически активные добавки. Трансгенные животные не только опережают своих собратьев по таким параметрам, как рост, вес, мышечная сила, выносливость и быстрота реакции, но и выступают в роли своеобразных живых биореакторов. Чуть больше десяти лет назад в Голландии с помощью методов генной инженерии вывели породу коров, способных выделять в молоко гамма-интерферон – естественный низкомолекулярный белок, подавляющий репродукцию вирусов и некоторых других внутриклеточных паразитов. Мало того что такое молоко уже само по себе целебно и обладает лекарственными свойствами, оно вдобавок служит ценным сырьем для производства широкого спектра противовирусных препаратов.

А так называемые растительные вакцины, эффективность которых трудно переоценить? В съедобное растение внедряют ген, кодирующий белки вирусной оболочки. Как известно, вирусы устроены очень просто – они состоят из белковой оболочки и заключенной внутри нее молекулы РНК или ДНК. Вирус – строго внутриклеточный паразит: чтобы произвести на свет себе подобных, ему необходимо проникнуть в клетку-мишень и встроить свою нуклеиновую кислоту в ее геном. Иными словами, он перехватывает управление, берет все процессы биосинтеза под свой строгий контроль, в результате чего все внутриклеточные ресурсы направляются на сборку сотен и тысяч новых вирусных частиц, а клетка превращается в фабрику по производству своих убийц.

Опытные трансгенные и контрольные растения сахарной свеклы после обработки гербицидом

Так вот, белки вирусной оболочки являются, по сути дела, антигенами – своего рода метками, опознавательными знаками, по которым иммунная система идентифицирует вирус (подробнее это описано в главе «Гены, бактерии, вирусы»). Съев такое трансгенное растение, мы в готовом виде получаем набор антигенов соответствующего вируса, и наша иммунная система немедленно начинает вырабатывать против них специфические антитела. Когда впоследствии наш организм столкнется с реальным вирусом данного типа, антитела уже будут готовы уничтожить непрошеного гостя.

Триумфальное шествие генетической революции уже не остановить. Трансгенные культуры распространяются все шире, они постепенно становятся основой сельхозпроизводства (на сегодняшний день подобными культурами засеяно 134 миллиона гектаров, что составляет более 9 % всех пахотных земель на планете). Несмотря на столь впечатляющий размах, не отмечено ни единого случая, чтобы здоровью человека был причинен вред из-за употребления в пищу генетически модифицированных продуктов. И если мы не хотим в самом ближайшем будущем оказаться у разбитого корыта, нам следует меньше доверять глупым слухам и внимательнее следить за чужими успехами.

В этой главе речь пойдет о наследственных болезнях, имеющих генетическую подоплеку. Однако начать нам придется с механизмов развития злокачественных опухолей, ибо генетические поломки играют ведущую роль в этих процессах.

В самом общем виде любой опухолевый процесс характеризуется бесконтрольной пролиферацией (размножением) патологически измененных клеток, их способностью инфильтрировать ткани и значительной автономией этих процессов от защитных сил организма. При этом характер роста доброкачественных и злокачественных опухолей отличается принципиально. Доброкачественная опухоль образует капсулу и растет, раздвигая ткани, а злокачественная пронизывает (инфильтрирует) окружающую ткань, составляя с ней практически неразъемное целое.

Понятно, что хирургическое лечение рака имеет по этой причине свои сложности: иссекать опухоль приходится в пределах здоровых тканей, так как невозможно точно определить границу, разделяющую здоровые и пораженные ткани. Даже сам термин «рак» имеет патологоанатомическое происхождение – на препаратах отчетливо видны кляксоподобные образования, весьма напоминающие известное ракообразное, выбросившее вперед свои клешни. Кроме того, раковая опухоль способна к метастазированию: ее фрагменты (иногда в виде отдельных клеток) мигрируют по кровяному руслу и дают очаги вторичного роста.