МІКРОБ, ЯКИЙ ПОВЕРНУВСЯ З ХОЛОДУ

Швейцарський біолог Олександр Флемінг мав прикру звичку обставляти­ся брудним посудом. Якось 1932 року, коли він був застуджений, на чаш­ку Петрі — скляну плошку, де вирощують на живиль­ному середовищі бактерії, — з його очей і носа не­нароком збіг відомий кожному ексудат.

Бактерії мовби розчинилися... Зго­дом цей ефект знову ж таки через щасливий збіг обставин підтвердився: мікроорганізми загинули через те, що від занесеної вітром спори мікроскопі­чного грибка пеніциліума виросла пліснява.

Типовий зразок Ньютонового яблука» — чи не так? Скільки тих «плодів пізнання» марно пройшло крізь харчовий ряд, бо по-цілювали в порожні голо­ви! Однак у цьому випадку голову носила на пле­чах людина, яка в званні офіцера створювала бактеріологічну лабораторію під час Першої світової війни і не один рік міркувала над тим, як подолати неодмінну супутницю по­ранень — гангрену. «Див­лячись на людей, які мучи­лись і вмирали і яким ми не в змозі були допомогти, я згорав з бажання знайти, нарешті, якийсь засіб, здатний вбити ці мікроби...»

Здогадуючись, що пе­ред ним епохальне від­криття, Флемінг змушував своїх співробітників про­ливати сльози над лабо­раторним посудом з коло­ніями бактерій, а в пресі навіть з’явилися карикатури: горопашних дітей стьо­бають різками над чашка­ми Петрі. Та з посміху, як відомо, люди бувають: засіб порятунку від смер­тельних запалень було знайдено. Своє сенсацій­не, в чому Флемінг не сум­нівався, повідомлення вче­ний зробив на засіданні наукового товариства й дістав у відповідь... байдуже мовчання. Це мовчан­ня тривало одинадцять літ, і весь цей час продовжували вмирати поранені. 1940 року вчений дізнався з медичного журналу, що оксфордські дослідники Флорі й Чейз видобули пеніцилін, який він відкрив, у чистому вигляді. Написа­ний з цього приводу лист став несподіванкою вже для них: гадали, що Флемінг давно помер...

Ну, а далі — Нобелівсь­ка премія, титул дворяни­на... 1955 року барсе­лонські квітникарки виси­пали весь свій товар біля меморіальної дошки на честь Флемінга, і то був найблагородніший вияв всесвітньої шани.

Авжеж, відкриття анти­біотиків — природних ре­човин, якими мікрооргані­зми захищаються від не­сприятливих умов і конку-рентів, таки справді стало епохою в розвитку меди­цини. З’явилися надії нате, що хворобу, якщо людина десь захопила збудника, і справді, як радив Парацельс, вдасться «вирвати з коренем». На рахунок успіхів медицини віднес­ли перемогу над чумою, холерою, проказою, хоч це далеко не відповідало істині. Антибіотики ковта­ли за перших ознак за­студи, не кажучи про інші недуги, лікарі брали на озброєння щоразу нові їхні види. Тверезі голови вже в сімдесятих роках ми­нулого століття звертали увагу на зростання чисельності онкологічних захво­рювань та генетичних хво­роб, на те, що супровідні явища часом небезпеч­ніші від недуги, з якою боролися. Та хто їх слухав, коли перед натиском медичних препаратів відступив навіть туберкульоз!

І раптом новина: тубер­кульоз повернувся, та й ще у такій формі, що дати йому раду неможливо. Вигнаний у двері, він «вскочив у вікно», і не тільки бідних, а й багатих домівок, мешканці яких могли собі дозволити всі розкоші світу. Соціальний аспект цього явища не втратив свого значення. Він найкраще виражений у притчі про бідну вдову: на неї ніхто не зглянувся, коли вона вмирала на вулиці, і покарання не заба­рилося — зараза пішла гуляти містом, не щадячи нікого...

Спробуємо дослідити, чого люди недооцінили у своєму вічному прагненні перемогти природу. Відтак звернімося до історії ще одного вчасно не почутого відкриття.

1951 року американсь­ка дослідниця Барбара Мак-Клінтон, спостерігаю­чи за зміною забарвлення кукурудзяних зерен, дійшла висновку, що в носії спадковості ДНК є ге­нетичні елементи, здатні по ній переміщатися. Ар­гумент супроти такого по­відомлення з уст компе­тентних спеціалістів звучав просто «вбивчо»: жінка не спроможна виконати такий обсяг роботи й зробити такі далекосяжні виснов­ки. Тендерні проблеми, на жаль, погано позначилися на науці: навіть першовід-кривачі будови ДНК Френсіс Крик і Джеймс Вотсон каялися, що більше цікавилися зачіскою та вбранням своєї колежанки Розалінд Франклін, аніж результатами її роботи, які їм проте дуже прислужи­лися... На щастя, Мак-Клінтон дожила до Нобе­лівської премії, яку їй дали 1984 року, з чого немало здивувалася — вона вважала, що «радість ставити природі запитання й ді­ставати на них відповіді» є такою самодостатньою, що жодної винагороди вже не треба. Ось така психоло­гія справжнього вченого, тому їх і мають за диваків. Диваків, обдарованих здат-ністю бути щасливими, навіть коли їх не визнають. Й антибіотиків, й мо­більних генетичних елементів — транспозонів — було відрито цілі серії, що й зрозуміло, бо, як відомо, отрути без протиотрути не буває. Якщо один мікроорганізм володіє ар­сеналом зброї для нападу, то інший — для самозахи­сту: спадкові ознаки, які, реагуючи на комплекс несприятливих чинників, кодують білки, що чинять їм опір. І ці спадкові оз­наки «бродять» вже не тільки по ДНК, а й по ціло­му світу, роблячи його єдиною скарбницею генів, з якої кожна істота може черпати те, що їй потрібно.

Донедавна вважали, що пристосування до зміни навколишніх умов відбу­вається через дарвінівсь-ку тріаду: мінливість, спадковість, природний добір. Виживають ті особини, які мають корисні мутації в ДНК, передаючи їх своїм нащадкам. Та вчених дав­но бентежило, що більшість мутацій є небезпечними, якщо не вбивчи­ми, корисні виникають дуже зрідка й закріплю­ються повільно: мінімум потрібно   двадцять   поколінь, щоб процес цей здійснився. У сенсі відпущеного людині часу то величезний історичний відтинок. Як же вдається виживати? Недавно було відкрито, що природа має значно «динамічніші» ме­ханізми: рознесення генів «по вертикалі». У мікроор­ганізмів на такий випадок навіть спеціальне місце є: згорнута в кільце ДНК плазміда, де закодовано гени опору несприятли­вим чинникам, насамперед антибіотикам. Ці дослід­ження дали поштовх роз­витку потужного науково­го напряму — генній інже­нерії: саме плазміди мікроорганізмів і віруси стали «векторами», за до­помогою яких у ДНК рос­лин і тварин вносяться ба­жані для людини спадкові ознаки. Іншим шляхом вживити їх поки що не вдається: вони або відторгуються, як усе чужорідне, або блокуються. Як дале­ко сягає цей процес? Кла­сик вітчизняної науки С.Гершензон писав про транспозони, що вони «...можуть захоплювати й переносити гени одного хазяїна до іншого, й не лише в межах одного виду, а й навіть від часом дале­ких один від одного видів». Останнє тривалий час ста­вили під сумнів, а деякі вчені категорично запере­чували такий варіант роз­витку подій у світі.

Дуже образно охарактеризувала горизонтальне рознесення генів амери­канська дослідниця Лінн Маргуліс: це коли б хтось з нас стрибнув у басейн, маючи карі очі, а вистриб­нув з блакитними.

Тепер уже сумніватися в цьому явищі не дово­диться.

Понад те, в ДНК бактерій знайдено ділянки — інтегрони, спроможні пе­реміщатися з місця на місце, розносячи цілі ка­сети генів опору одразу кільком антибіотикам. Ось так і виник особливо не­безпечний полірезистен-тний туберкульоз, збудник якого нечутливий до будь-яких препаратів. Звичайно, промислова фармацевтика створює щоразу нові по­коління антибіотиків, але тепер зрозуміло, що з ним буде те, що й з їхніми по­передниками.

Природними ворогами бактерій є фаги (віруси), але це палиця з двома кінцями: вростаючи в бак-теріальній геном, а потім «вирізаючись» з нього, фаг спроможний перенести в інший організм частину компактно розміщених генів, тим самим перетво­ривши його на хворобо­творний. Це явище на по­чатку минулого століття описав С.Вельховер, спо­стерігаючи, як нешкідливі коринебактерії під впли­вом якогось чинника, мож-ливо, високої сонячної ра­діації, перетворюються на збудника дифтерії — «па­лички Леффелера». Ось вам і другий природний механізм появи нових хво­роб — на додаток до вірус­них перетворень, про які ви вже знаєте. Події в на­уковому світі розвивають­ся так швидко, що тепер навіть у електронний мікроскоп можна роздиви­тися, як дві бактерії підхо­дять одна до одної, як стінка однієї з них випи­нається і звідти вислизає плазміда з необхідними носіями інформації. Жива істота послала світові сиг-нал про біду — і дістала допомогу. Залишається тільки зайвий раз оцінити слова Федора Тютчева: Не те, що думаєм, природа: Не зліпок і не мертвий лик.

В ній є любов, в ній є свобода, її закон у все проник.

І в цьому ми переко­нуємося щокроку.

І виникає запитання: нещадно тиснучи на мі­кросвіт, породження якого людина звикла мати за ворогів, чи не прискорила вона тим самим ево­люційні процеси? Чи не підштовхує природу до того, що вона муситиме «біологічною бомбою» від-повісти на наше свавілля без озирань на її закони?

Флемінг, безперечно, заслужив фіалки з коши­ка простої квітникарки. Однак доба антибіотиків доходить кінця, потрібно шукати інші засоби бо­ротьби за людське здоро­в’я, спираючись на при­родні чинники.

У цьому сенсі великий інтерес становлять дослі­дження в рамках Інституту інформаційно-хвильових технологій Української академії наук доктора медичних наук Анатолія Ярешка. Узявши групу безнадійно хворих на полірезистентний тубер­кульоз, він традиційне лі­кування антибіотиками поєднав з методикою ін­формаційно-хвильової терапії, розробленої під керівництвом директора цього інституту академіка УАН М.Колбуна. Результат був дивовижним: не тільки значно поліпшився стан недужих, а й відновилася чутливість збудника до ан­тибіотиків.

А це вже серйозне відкриття з далекосяжни­ми наслідками. Спробує­мо пояснити в кількох, як прийнято казати, словах, чому так сталося.

Будь-яке явище ево­люційного процесу має, згідно з теорією класика науки генетики, три стадії. На одній відповідно до змін у довкіллі відбира­ються нові стандарти у процесах клітинного об­міну й пов’язані з тим тонкі особливості будови, на другій ті стандарти закріплюються, якщо їх підтверджує подальший розвиток подій, на третій по­чинають вимирати про­міжні форми. На першій стадії в клітині достатньо так званого генетичного шуму — матеріалу для перетворень речовини спадковості дизоксирибонук-леїнової кислоти — по­єднань окремих літер ге­нетичного коду й навіть цілих «фраз» про, образно кажучи, те, що зовсім недавно було нормою. На цьому етапі події ще можна повернутися до попе­редніх стандартів — якщо відповідно на них вплинути. Далі процеси набува­ють незворотного характеру.

Статистично оброблені спостереження А.Ярешка в процесі лікування хворих на полірезистентний ту­беркульоз свідчать, що еволюція має певний «простір свободи», коли відновити втрачені позиції ще можна.

Бажано, щоб це від­криття не захлинулося науковою байдужістю, яка має інтернаціональний характер, проте Україні в цьому сенсі «щастить» найб­ільше.

Для необізнаних: на сленгу тієї специфічної професії, представників якої один бік називає шпи­гуном, а другий контррозвідником, «повернутися з холоду» означає вийти з підпілля.