Шарон Моалем – Лучшая половина. О генетическом превосходстве женщин (страница 27)

Географически город Атланта (штат Джорджия) и поселок Кольцово (Новосибирская область) находятся в разных концах света. Но у них есть и кое-что общее: в обоих населенных пунктах хранятся две последние партии вируса оспы.

С того момента, как Всемирная организация здравоохранения объявила в 1980 году об исчезновении в мире вируса оспы, было много сказано, но мало сделано для ликвидации последних партий возбудителя. Нам удалось то, что казалось невозможным, – оградить человечество от одной из самых смертоносных вирусных болезней в истории. Но после столетий, проведенных бок о бок с оспой, окончательно распрощаться с ней оказалось трудно. Подобно тому, как в старой обувной коробке хранятся вещицы, напоминающие о юношеской влюбленности, так до сих пор хранятся и образцы этого вируса, надежно скрытые от любопытных глаз.

Нежелание ликвидировать эти образцы подкреплено веской причиной. Никогда не знаешь, в какой момент они могут пригодиться, особенно если понадобится приготовить новую вакцину против оспы.

В замороженном виде хранятся не только вирусы. Некоторые из моих собственных исследований касались разработки антибиотикотерапии на случай возможного боевого использования одного опаснейшего микроба, а именно – Yersinia pestis: ужасающей причины «черной смерти» и бубонной чумы. Намного более смертоносный, чем вирус оспы, этот микроб при легочной форме чумы способен погубить 90 % зараженных. Убийственный потенциал Y. pestis, как и многих других бактериальных патогенов, усиливается при наличии в организме хозяина обильных запасов биологически доступного железа. Запасы железа наиболее велики в организме генетических мужчин молодого и среднего возраста, поскольку те не теряют этот микроэлемент из-за менструаций или беременности. В случаях, когда приходится бороться с зависимыми от железа микробами, такими как Y. pestis, данное обстоятельство может поставить мужчин в невыгодное положение по сравнению с генетическими женщинами.

При всем своем убийственном потенциале Y. pestis (чумная палочка) поразительно чувствительна к существующим антибиотикам, но только до тех пор, пока ее не превращают в оружие. В наши дни сделать и без того смертоносный микроб еще более летальным на удивление легко. После небольшой модернизации ДНК Y. pestis может стать полностью невосприимчивой ко всем доступным в наше время антибиотикам. Придание – благодаря технологиям редактирования ДНК – Y. pestis генетической способности получать от хозяина больше железа, и при этом с большей скоростью, может подвергнуть генетических мужчин с их бóльшими запасами железа еще большему риску.

Мы должны быть готовы к тому, что превращенная в биологическое оружие «черная смерть» может в любой момент вернуться и, оказавшись на свободе, начать с прежней силой убивать миллионы людей. Вот почему критически важно держать некое количество микробов Y. pestis в резерве: чтобы переделывать их ДНК, а также разрабатывать и тестировать новые препараты для лечения чумы. Препараты, которые, надеюсь, нам никогда не понадобятся.

Та же возможность существует и для оспы. Вирус можно синтезировать в лаборатории. После перехода на сторону Запада советских ученых в 1980-х годах мы начали узнавать, каким образом из вируса оспы создавали мощное биологическое оружие. Лишь в 1992 году российский президент Борис Ельцин публично признал, что в СССР действительно имелась обширная наступательная программа по разработке биологического оружия, которая включала сибирскую язву, оспу и чуму.

Но основания для беспокойства есть даже в отсутствие боевого вируса: оспа может вновь проникнуть в наш мир вместе со случайно выкопанными останками человека, недавно от нее умершего, или с неким давним образцом ткани. Лучшим способом борьбы с вирусом остается вакцинация, и именно поэтому в ближайшее время эти образцы смертоносных вирусов никуда не денутся.

Рубчик на моем левом плече напоминает о реакции моего организма на живую вакцину – штамм коровьей оспы от департамента здравоохранения Нью-Йорка. В отличие от вакцины Дженнера, который использовал живой вирус коровьей оспы, и той вакцины, которую получил я, в большинстве современных вакцин живые вирусы не применяются. Чтобы снизить вероятность любых побочных эффектов, мы предпочитаем использовать инактивированные или разрезанные на кусочки вирус либо бактерию, которые неспособны выживать и размножаться. Так спокойнее. Однако запуск ответа иммунной системы на биологически неактивную вакцину порождает определенные проблемы.

Чтобы справиться с ними, современные вакцины часто содержат иммунологический раздражитель, который подает вашему организму сигнал тревоги и инициирует миграцию иммунных клеток. Этот раздражитель частично отвечает за болезненность, которая порой ощущается после инъекции; у генетических женщин болезненность бывает выражена намного сильнее из-за лучшего иммунного ответа.

Что изумляет, так это то, что мы можем вырабатывать любое нужное нам антитело, даже если в прошлом его не было ни у одного человека. Вот почему вакцинация работает так хорошо. Но что произойдет, если вы родились неспособным производить антитела?

Почти все эти люди – мужчины. Генетические мужчины, родившиеся с Х-сцепленной агаммаглобулинемией (ХСА), имеют мутацию в гене под названием BTK, который расположен на Х-хромосоме, и это означает, что их организмы не способны вырабатывать правильные антитела. Не имея второй Х-хромосомы, которая в случае необходимости могла бы прийти на помощь, мужчины с ХСА (как и с Х-сцепленным дальтонизмом) находятся в генетически невыгодном положении.

Одно из самых частых заболеваний, которым пациенты с ХСА болеют с раннего детства, – это рецидивирующие инфекции уха. Большинство таких мальчиков в первые несколько месяцев жизни совершенно здоровы. Это обусловлено тем, что у них достаточно антител, пассивно полученных через плаценту от матери во внутриутробном периоде. Однако после рождения эти антитела сохраняются недолго. Когда унаследованные антитела заканчиваются, у мальчиков начинаются серьезные проблемы со здоровьем.

Лечение ХСА включает пожизненные инъекции или инфузии гамма-глобулинов (другое название для антител). Гамма-глобулины получают от доноров; собранные от сотен человек гамма-глобулины объединяют вместе, а затем вводят в виде инфузии или инъекции пациентам, большинство из которых мужчины.

Люди с ХСА живут, по сути, за счет иммунологической памяти, одолженной у тех, кто может производить антитела и отдавать их в качестве донора. Но это не единственное, что сохраняет таким пациентам жизнь.

Причина, по которой мужчины с ХСА, получающие донорские антитела, выживают, заключается в том, что у них все же работает часть иммунной системы, отвечающая за врожденный иммунитет. Обычно именно она первой реагирует на инвазию микробов (или группы распоясавшихся злокачественных клеток). К врожденному иммунитету относится то, что мы называем барьерной защитой, – кожа и слизистые оболочки, которые служат границей раздела с внешней средой. Врожденный иммунитет универсален по своей природе – он не специфичен, – и это качество очень важно, поскольку позволяет быстро и без лишних вопросов реагировать на вражеское вторжение.

Врожденным иммунитетом управляет группа клеток, в совокупности называемых лейкоцитами, или белыми кровяными тельцами. Главной рабочей лошадкой врожденного иммунитета является тип лейкоцитов, называемых нейтрофилами.

Поскольку эти клетки универсальны, они используют образ-распознающие рецепторы (ОРР). Будучи приведенными в действие, эти рецепторы ведут себя, как пронзительная пожарная сигнализация: предупреждают остальные клетки организма о том, что микробная инвазия неизбежна.

Некоторые из генов ОРР (такие как гены толл-подобных рецепторов TLR7 и TLR8) обнаружены на Х-хромосоме. Толл-подобные рецепторы находятся на поверхности иммунных клеток и используются ими для распознавания чужеродного материала, принадлежащего вторгшимся в организм микробам. Обладание двумя различными версиями генов TLR7 и TLR8 дает женщинам преимущество при распознавании микробного вторжения. Мужчины же, обладая только одной копией каждого гена, оказываются в невыгодном положении, ибо, в отличие от них, женщины за счет синергизма хромосом изначально имеют иммунологическую фору, когда им приходится реагировать на микроб, который пытается проникнуть в их организм и обосноваться там.

После прорыва или нападения нейтрофилы – в состоянии готовности и жаждущие хорошенько подраться – в считанные минуты прибывают на место происшествия. Нейтрофилы еще и вызывают иммунологическое подкрепление и помогают другим клеткам вступить в бой. Иногда, когда битва затягивается, возникает побочное повреждение клеток – они превращаются в жидкость, известную как гной.

Из всех миллиардов нейтрофилов, которые каждый день образуются в костном мозге, одни поступают в кровоток, а другие отправляются в печень и селезенку. По сравнению с другими клетками организма, нейтрофилы живут недолго: продолжительность их жизни колеблется от пары часов до нескольких дней. Подобно тому, как тихоокеанский лосось плывет вверх по реке к месту своего последнего упокоения, большинство нейтрофилов в конце своей жизни устремляются назад в костный мозг, где совершают нечто вроде клеточного харакири, после чего их остатки используются повторно.