Журнал «Здоровье» 1985 год

НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ НАУКИ

ЖИВАЯ ФАБРИКА ИНТЕРФЕРОНА

О. Зедайн

Кому из нас не приходилось прибегать к помощи препарата, заключенного в маленькой ампуле с надписью «лейкоцитарный человеческий интерферон». Врач выписывает это лекарство, когда мы заболеваем гриппом, ОРВИ…

Вырабатывают этот препарат из лейкоцитов донорской крови. И для получения одной его дозы нужен литр донорской крови! Как образно сказал директор Института биоорганической химии имени М.М. Шемякина АН СССР, академик Ю.А. Овчинников, для удовлетворения потребностей в интерфероне не хватило бы крови даже всего человечества. Тем более, что потребности эти будут постоянно возрастать. Где же взять необходимое количество интерферона?

На помощь пришла генная инженерия — техника, позволяющая осуществлять пересадку генов (отрезков ДНК, управляющих синтезом определенного белка) от одного вида живого организма другому. В данном случае ученые решили встроить ген человека, ответственный за выработку лейкоцитарного интерферона, в ДНК кишечной палочки.

— Эта бактериальная клетка совсем не случайно была избрана для генно-инженерных работ, — говорит заведующий лабораторией Института био- органической химии Евгений Давыдович Свердлов.

— Во-первых, ею всегда пристально интересовались микробиологи, и потому кишечная палочка в целом и ее генетический аппарат в частности к настоящему времени изучены, как говорится, вдоль и поперек.

— Во-вторых, кишечная палочка весьма неприхотлива. Для того, чтобы развиваться и размножаться, ей не нужны особые условия (не требуется, например, создавать специальный температурный режим, поддерживать определенное давление), да и питательной средой ей служит дешевое сырье.

И, наконец, изучая кишечную палочку, специалисты установили, что она способна обретать устойчивость к действию некоторых антибиотиков, производя «усовершенствования» в собственном генном аппарате.

Как выяснилось, этот механизм связан с мутациями (изменениями), происходящими в плазмидной ДНК, представляющей собой кольцевую молекулу, «плавающую» в цитоплазме клетки. Вот в плазмидную ДНК и решено было встроить ген лейкоцитарного интерферона.

Для этого экспериментаторам пришлось сначала извлечь плазмидную ДНК из кишечной палочки и с помощью специальных ферментов — рестриктаз — разрезать ее в нужном месте. Так из кольцевой молекулы получилась линейная.

Теперь концы этой «линейки» нужно было, опять же прибегнув к помощи ферментов, соединить с концами гена, который кодирует синтез интерферона. Удалось и это. В результате получилась новая кольцевая ДНК, называемая рекомбинантной.

Но присоединить ген — еще полдела. Для того, чтобы он в клетке работал, а не просто присутствовал, его необходимо снабдить регуляторными элементами. Ведь в аппарате ДНК наряду с генами, в которых записана программа синтеза того или иного белка, имеются еще своеобразные пусковые механизмы, регулирующие работу генов. Они включают нужный ген, когда клетка нуждается в данном белке, и выключают его, как только потребность удовлетворена.

Задача осложнялась еще и тем, что к гену интерферона требовалось подобрать такой регулятор, который бы заставил клетку продуцировать много этого белка.

Долго пришлось генным инженерам конструировать, манипулировать с различными регуляторными элементами, пока наконец они не добились желаемого результата: производительность живой фабрики была значительно увеличена. Сейчас из одного литра бактериальной суспензии получают почти в 5000 раз больше интерферона, чем из одного литра донорской крови.

Опытно-промышленные испытания, которые проходили последние штаммы-продуценты, показали, что они хорошо работают в заводских условиях и обеспечивают высокие выходы интерферона. Всего за полторы рабочие смены можно получить до 5 миллионов доз интерферона. А чтобы получить такое же количество доз из лейкоцитов человека, кровь должны были бы сдать 25 миллионов доноров!

Успех очевиден. Однако пока еще рано говорить о внедрении интерферона, продуцируемого кишечной палочкой, в практическую медицину. Препарат, полученный столь необычным путем, нуждается в серьезных клинических испытаниях. Работа продолжается...

ОРУЖИЕ САМОЗАЩИТЫ

Открытый немногим более четверти века назад интерферон сразу же привлек к себе внимание ученых. Им заинтересовались и стали интенсивно изучать вирусологи, иммунологи, цитологи, биохимики, а в последнее время онкологи, специалисты в области генной инженерии и фармацевты. Столь пристальный интерес специалистов к этому веществу был вызван прежде всего его необычайно высокой антивирусной активностью. ПОДРОБНЕЕ >>>

По материалам журнала "Здоровье" 02.1985 г.