Выведена новая порода кошек

Светящиеся кошки против СПИДа

Американские генные инженеры вывели новую породу котов, которые светятся в темноте. И при этом совершенно невосприимчивы к кошачьей форме синдрома приобретенного иммунодефицита, то есть СПИДа. А помог им в этом специально обученный вирус, который доставил гены необходимых белков, уничтожающих возбудителя инфекции в клетки кошачьих зародышей.

Фото: Фото: AP

Мы привыкли воспринимать вирусы как нечто весьма враждебное человеку. Действительно, вреда от них много, а бороться с этими мельчайшими возбудителями болезней очень и очень сложно. Практически никакие лекарственные препараты не могут справиться с вирусами, поскольку их и живыми-то в полном смысле этого слова назвать нельзя — ведь у них отсутствует обмен веществ. То есть они не питаются и не выделяют отходов, а лишь размножаются, используя для этого клетки хозяина.

Из-за этих особенностей вирус практически невозможно убить. Ну как, скажите, отравить существо, которое совсем не ест (а ведь большинство лекарств, например антибактериальных, именно травят болезнетворных агентов)? Поэтому справляться с данными "вредителями" могут лишь антитела, выделяемые иммунными клетками (они распознают белки на поверхности вирусов, приклеиваются к ним, затрудняя их передвижение, и одновременно дают сигнал "белкам-убийцам", производимым теми же лейкоцитами, что враг пойман и его нужно уничтожить), да интерфероны (эти белки делают невозможными проникновение вируса в клетку).

Однако эти методы эффективны далеко не всегда. Например, с известным ВИЧ антитела справиться не могут, поскольку он поражает как раз те клетки, которые их производят. Однако, как показали исследования, вирусы иммунодефицита вовсе не являются абсолютно неуязвимыми для "белков-убийц", вырабатываемых организмом. Однако как научить их распознавать данную вирусную частицу?

Оказалось, некоторые белки этому даже и учить не надо. Например, в человеческом организме производится белок TRIMCyp, который может быстро распознать белки оболочки вируса иммунодефицита и, атаковав их, уничтожить сам вирус. Но вод ведь какая ирония эволюции — подобные штуки он способен проделать не с HIV-вирусом, паразитирующим в людских клетках, а с его собратом FIV-вирусом, вызывающим СПИД у кошек, но у людей не встречающимся. Самое печальное же заключается в том, что кошачий организм этот белок вырабатывать не способен.

Недавно ученые решили исправить эту досадную "ошибку" эволюции и попробовать вылечить больных СПИДом мурлык. Они предположили, что если ввести TRIMCyp в их организмы, то он сможет остановить распространение вируса, и, следовательно, уберечь иммунную систему кошек от полного уничтожения. Сначала планировалось просто ввести в ДНК кошек гены, отвечающие за производство данного белка, однако от этого все же отказались. Ведь это можно сделать одним лишь способом — "вставить" нужный ген в ядро обычной клетки, а потом вынуть это ядро и переместить в яйцеклетку (именно так в свое время клонировали овечку Долли). Но, как показывает опыт, в 97 процентах случаев такая модифицированная яйцеклетка просто гибнет и зародыша с нужным геном не получается.

Фото: AP

Поэтому ученые решили доставить гены TRIMCyp в тела "усатых и полосатых" другим путем. Они нашли родственника FIV-вируса из семейства лентивирусов, который легко проникает в кошачьи клетки, однако СПИДа не вызывает, прицепили кнемуTRIMCyp-гены, а также ДНК, ответственное за синтез зеленого флуоресцирующего белка медузы. Последнее потребовалось вовсе не для развлечения: если модифицированные кошки будут светиться зеленым светом, то это значит, что вирус успешно доставил оба гена по назначению и они начали работать. Кроме того, ДНК самого вируса-носителя повредили таким образом, чтобы он не смог размножаться в кошачьих клетках.

После этого вирус успешно внедрили в кошачьи яйцеклетки, которые потом были подвергнуты искусственному оплодотворению в имплантированы двадцати двум будущим хвостатым мамам (каждая из них получила от 30 до 50 яйцеклеток). В итоге пять кошек забеременели и родили вполне здоровых котят. Которые к тому же испускали бледно-зеленый свет.

Последнее обстоятельство весьма обрадовало ученых — значит, гены, доставленные вирусом, успешно встроились в ДНК и работают, то есть производят нужные белки. Когда малыши подросли, их несколько раз пытались заразить FIV-вирусом, однако все попытки были безуспешны — бдительный "белок-убийца" перехватывал и уничтожал болезнетворных агентов еще до того, как им удавалось внедриться в клетку. Так что, похоже, действительно удалось создать кошек, невосприимчивых к СПИДу.

Правда, ученые не могут сказать, будут ли гены белка TRIMCyp исправно функционировать в течение всей жизни светящихся котов и смогут ли они передать их потомству. Ведь часто бывает так, что внедренный участок ДНК сначала работает нормально, а потом вдруг "замолкает". Поэтому работы еще много, хватит на всю кошачью жизнь, которая может быть весьма продолжительной.

Данное исследование также наводит на мысль о том, что если белок, спасающий этих животных от СПИДа, имеется в человеческом организме, то, возможно, вещество, способное одолеть HIV-вирус, тоже существует в организме других животных? Может быть, не кошек, а обезьян? Во всяком случае, есть повод заняться его поисками. И если они увенчаются успехом, то можно будет как-то внедрять кодирующие его гены в организм детей, чтобы эта "прививка" полностью исключила в дальнейшем возможность заразиться "чумой ХХ века".

Как видите, вирусы могут быть не только убийцами. Иногда их можно использовать для лечения тяжелых болезней. Кстати, не только СПИД, но и раковые заболевания также возможно одолеть с помощью вируса. Что недавно доказали канадские исследователи. Они создали идеального убийцу раковых клеток, вирус JX-594, на основе хорошо известного нам возбудителя оспы.

В течение нескольких недель этот вирус вводился при помощи инъекций добровольцам, страдающим различными формами рака. В результате выяснилось, что JX-594 размножается, и, соответственно, уничтожает исключительно раковые клетки, а на остальные даже и не смотрит. У шести из восьми добровольцев в результате вирусных инъекций удалось сначала остановить, а потом и добиться начала деградации злокачественных опухолей. И хотя испытания еще далеки от завершения, ученые считают, что JX-594 может полностью уничтожить раковые клетки больных.

Читайте также: Светящийся белок заменит рентген

Итак, если с вирусами дружить, то они могут быть полезны. Не исключено, что в ближайшее время будет создана новая отрасль медицины — вирусная терапия, нацеленная на то, чтобы лечить людей и животных при помощи их недавних заклятых врагов…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"