58277 (Нобелевские лауреаты в иммунологии), страница 8

Пришлось ввести различие между двумя формами прион-белка. Нормальная форма РгР получила обозначение РгРС, а прионная - РгРSс (где Sс означает scrapie). В отличии от нормальной, прионная форма повышенно гидрофобии и склонна к образованию агрегатов, она также более устойчива к протеазам. РгРSс имеет конформацию с повышенным содержанием β-складчатой структуры, он чрезвычайно стабилен и резистентен к действию ферментов, органических растворите и высоким температурам (выше 100 °С).

Механизм инфицирования предполагается таким: РгРSс, связываясь с клеткой, способствует превращению РгРС в РгРSс. Иногда превращение РгРС в РгРSс происходит спонтанно - спорадическое возникновение прионного заболевания. Причина наследственных прионных болезней - измененный ген, кодирующий белок, который повышенно склонен к спонтанному превращению в РгРSс. Журналисты тотчас окрестили нормальный РгРС «доктором Джекилем», а патогенный РгРSс - «мистером Хайдом», подчеркнув тем самым, что одна и та же сущность может иметь два противоположных проявления. При смешивании in vitro РгРС с РгРSс нормальный белок превращается в прионный очень медленно: за несколько месяцев или лет РгРSс накапливается до уровня, приводящего к повреждению та мозга.

Точный механизм прионного превращения еще не известен. Согласно гетеродимерной модели самого Прузинера, мономер РгР катализирует переход РгРС в РгРSc через образование комплекса РгРС/РгРSс. Полимеризационная модель рассматривает прион как упорядоченный полимер РгР, или одномерный кристалл. Его присутствие вызывает дальнейшую полимеризацию, подобно тому, как это происходит с истинными кристаллами. Различия, которые не только существуют между отдельными штаммами прионов, но и передаются от одного животного другому, лучше объясняются полимерной моделью (различная закладка РгР в фибриллы). Предполагается, что так же образуются и фибриллы амилоидообразующих белков. Возможно даже, что прионы - инфекционная разновидность амилоидных фибрилл.

Прузинер предположил, что наследственные формы прионных заболеваний зависели от мутаций в гене приона. Уверенность в том, что это, возможно, появилась после того, как мутантные гены были перенесены мышам. Эти трансгенные мыши заболели болезнью, сходной со скрапи. В 1992 году исследователи смогли уничтожить ген, кодирующий прионы у мышей, получив так называемых «мышей с выбитыми прионами». Было показано, что эти мыши полностью резистентны к заражению прионами. Более того, когда ген приона был повторно введен мышам, они снова стали восприимчивы к прионной инфекции. Пока непонятно, почему остаются здоровыми мыши prion knock-out. Выходит, что нормальный белок приона не является обязательным для жизни.

Заключение

Открытие двух фундаментальных механизмов иммунитета превратило иммунологию из собрания эмпирических правил в строгую научную дисциплину. Ее развитие в XX веке дало человечеству средства зашиты от десятков инфекций. Широкое распространение приобрела практика прививок, то есть создания искусственного активного иммунитета к возбудителям инфекционных болезней. Некоторые из этих болезней, в том числе одно из наиболее опасных, натуральная оспа, вообще исчезли. На основе теории антителообразования Ландштейнер создал учение о группах крови, применение которого спасло жизнь миллионам людей. Однако в период Второй мировой войны неудачные попытки лечения ожогов пересадкой донорской кожи привели к пониманию того, что иммунные реакции не ограничиваются сопротивлением микробам.

Получила развитие неинфекционная иммунология, обеспечившая относительный успех пересадок органов и тканей. Позднее стало понятно, что иммунная система также подавляет развитие раковых клеток, постоянно появляющихся в любом здоровом организме. Таким образом, иммунитет теперь рассматривается как всеобъемлющая система самозащиты организма от проникновения в него инородных частиц и от злокачественного перерождения собственных клеток (иммунный надзор за поддержанием генетической стабильности организма). В последние десятилетия XX века взаимодействие иммунологии и генетики позволило значительно углубить понимание механизмов иммунитета и их возможных нарушений и на этой основе многократно повысить эффективность защиты здоровья человека и полезных животных.

Стало возможным излечение больных от аллергий благодаря развитию аллергологии, отправной точкой создания которой стала работа Рише, - одной из важнейших отраслей современных медико-биологических наук. А также создание Даниелем Бове антигистаминных препаратов.

Открытие Догерти и Цинкернагеля обеспечило лучшую базу для конструирования новых вакцин: теперь можно точно определить, какие именно части микроба распознаются клеточной иммунной системой, и создавать вакцину именно к этим частям. Эти принципы были использованы при создании прививки против появления метастазов при некоторых формах рака. Удалось лучше понять связи между восприимчивостью к болезни и типом антигенов гистосовместимости данного индивида. Был достигнут также прогресс и в решении таких классических проблем - медицины как: (а) искусственное усиление иммунного ответа на вторжение микробов или на возникновение некоторых форм рака; и (б) подавление эффектов аутоиммунных реакций при воспалительных заболеваниях, ревматизме, рассеянном склерозе и диабете.

Открытие Тонегавы принесло ответ на одну из наиболее интригующих загадок иммуногенетики: оно показало, как ограниченное количество генов детерминирует синтез почти неограниченного количества вариантов антител. Кроме более глубокого понимания природы иммунной системы, эти открытия имеют значение в совершенствовании иммунологических методов профилактики и лечения (прививки, подавление реакций отторжения трансплантата, аутоиммунные заболевания и др.).

Такое стремительное развитие и становление иммунологии как науки с созданием профессиональных институтов, основанием специальных кафедр иммунологии в высших учебных заведениях для подготовки специалистов, организации научных обществ и международных союзов было бы невозможно без всех этих открытий авторы которых, по праву были удостоены Нобелевской премии.

Список литературы

1. Ноздрачев А.Д., Марьянович А.Т., Поляков Е.Л., Сибаров Д.А., Хавинсон В.Х. Нобелевские премии по физиологии и ли медицине за 100 лет. СПб.: Издательство «Гуманистика», 2002. 688 с.

2. Залкинд С.Я. Илья Ильич Мучников. Жизнь и творческий путь. М., 1957.

3. Meites J. The 1977 Nobel Prize for Physiology or Medicine. Science. 1977. V. 198. N.4317. P.594-594.

4. JL Marx 1980 Nobel Prize in Physiology or Medicine. Three immunologists win their research on the identification and action of histocompatibility antigens. Science 1980: V 210. N. 4470 P. 621-623.

5. Newmark P. Prizes (at last) for immunology Nature. 1984 Oct 18-24; 311 (5987):601.

6. Newmark P. Nobel prize for Japanese immunologist. Nature. 1987 Oct 15-21;329(6140):570.

7. Masood E, Weiss U. Nature. Nobel goes to T-cell pioneers whose work 'changed face of immunology'.1996 Oct 10;383(6600):465.

8. Coles H. Nobel panel rewards prion theory after years of heated debate.Nature. 1997 Oct 9;389(6651):529.