Как только такая испорченная молекула попадает в мозг, происходит следующее: встречаясь с нормальным прионом, она немедленно изменяет структуру этого белка, превращая его в свое подобие; затем эти две испорченные молекулы изменяют структуры следующих встреченных ими нормальных прионов; и в результате этот процесс «заражения» (то есть изменения структуры) расширяется сначала по всей клетке, а потом и по другим клеткам мозга. При этом «испорченные» молекулы имеют тенденцию склеиваться в цепь, свободный конец которой работает как квазифермент: он понуждает все приближающиеся к нему нормальные молекулы прионов тут же превращаться в испорченные и приклеиваться к нему; тем самым цепь непрерывно удлиняется. Такие цепи рождаются из каждого испорченного приона, так что невольно вспоминается выражение: «Паршивая овца все стадо портит» — тем более справедливое здесь потому, что первыми, у кого этот процесс был изучен, стали именно овцы.

На последнем этапе этого процесса цепи, состоящие из испорченных прионовых молекул, спонтанно скручиваются в амилоидные бляшки, которые покрывают целые участки мозга. С этого момента развитие нейродегенеративной болезни идет очень быстро. Испорченные прионы не поддаются ни воздействию протеаз (молекул, разрушающих другие испорченные белки), ни обработке теплом или излучением. Они также резистентны к химическим веществам, которые пытались применять для их разрушения (смотри описанные в начале результаты Вейсмана). Поэтому остановить или замедлить развитие болезни нельзя. В тех участках мозга, которые покрыты такими амилоидными бляшками, постепенно образуются многочисленные вакуоли, из-за чего эти участки приобретают характерную губчатую структуру и теряют способность функционировать. Наступает смерть.

Тем не менее исследователи не теряют надежды и продолжают поиски. Но в последнее время в ходе этих поисков произошло существенное изменение. Оно не приближает пока к победе над прионными болезнями, но весьма расширяет фронт исследований, обещая — в случае успеха — куда больше, чем только излечение болезни Кройцфельда — Якоби или предотвращение новых вспышек коровьего бешенства. В последние годы многие ученые стали подозревать, что тот процесс, который лежит в основе прионных болезней, имеет куда более широкую распространенность и повинен также в целом ряде других человеческих нейродегенеративных заболеваний, в том числе таких важнейших, как болезни Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона и некоторые иные.

Эту мысль высказывали уже давно, но окончательное свое оформление она получила в недавней статье двух ведущих специалистов по молекулярной биологии нейродегенеративных заболеваний — американского нейробиолога Лари Уокера и немецкого ученого Матиаса Юкера. Их статья, озаглавленная «Самораспространение патогенных белковых агрегатов в нейродегенеративных заболеваниях», опубликованная в августе 2013 года, начиналась со слов: «Вот уже много лет ученые предполагали, что ключ к пониманию старческих нейродегенеративных заболеваний может быть найден в необычной биологии прионных болезней. В последнее время эта гипотеза получила сильную экспериментальную поддержку. В примечательно широком спектре болезней, от болезни Альцгеймера и до бокового амиотрофического склероза, были обнаружены специфические белки, способные неправильно скручиваться, порождая агрегаты, которые становятся зародышами такого же структурного изменения, неправильного свертывания и агрегирования других таких же белков. Эти зародыши, таким образом, становятся самораспространяющимися переносчиками болезни, наподобие прионов. Их отличие от прионов состоит лишь в том, что они не имеют инфекционного характера, то есть не могут быть переданы другому человеку, вызывая у него такую же болезнь».

О какой «экспериментальной поддержке» говорят авторы? Еще в мае 2009 года группа американских ученых показала, что нейрофибриллярные клубки тау-белка, будучи внесены в здоровые клетки мыши, побуждают нормальные молекулы «тау» к такой же структурной перестройке. В июле того же года европейские исследователи ввели такие клубки в мозг живой мыши и обнаружили, что это вызвало массовое изменение нормальных тау-белков и их агрегацию в месте инъекции. А в начале 2012 года, как мы уже знаем, Дафф и Смол обнаружили «прионоподобный» характер распространения таких тау-клубков по всему мышиному мозгу.

Аналогичный результат был получен также для белка альфа-синуклеин, который составляет главную часть клубков, обнаруживаемых (при посмертном вскрытии) в мозгу людей, страдавших болезнью Паркинсона и некоторыми видами слабоумия. В августе 2009 года группа американских и южнокорейских исследователей показала, что агрегаты альфа-синуклеина, введенные в культуру здоровых мышиных нейронов, распространяются там из нейрона в нейрон, вызывая повсюду образование других таких же агрегатов. А в декабре 2012 года нейробиолог Вирджиния Ли из Филадельфии обнаружила, что такой же процесс имеет место в мозгу живых мышей, которым был введен искусственно созданный «неправильный» альфа-синуклеин.

Несколько раньше, в феврале 2009 года, сходные результаты были найдены для белка хантингтин, который считается главным виновником болезни Хантингтона, — этот белок обнаружил способность проникать из межклеточной жидкости внутрь клеток культуры и вызывать там агрегирование. И уже есть данные о прионоподобном поведении белка SOD1, в котором подозревают главного виновника амиотрофического латерального склероза, или болезни Лу Герига, которая стала печально знаменитой из-за пораженного и обездвиженного ею крупнейшего астрофизика современности Стивена Хокинга.

Список прионоподобных белков неумолимо расширяется, и общий их итог как раз и зафиксирован в статье Уокера и Юкера. Почему, однако, этот итог можно считать важным достижением, как полагает большинство специалистов? Ведь, казалось бы, заблокировать прионные механизмы невозможно. Какой же тогда прок от всех этих новых исследований? Исследователи, однако, видят свет в конце туннеля. Чем больше наше знание о процессе перехода прионоподобных белков из клетки в клетку, тем реальней становится возможность прервать этот процесс, атакуя испорченные белки на промежуточном этапе, во время их межклеточного существования. В конце концов это знание должно позволить ученым найти такие вещества, которые смогут соединяться с испорченными молекулами и тем самым прервать процесс их проникновения во все новые и новые клетки. И точно так же более глубокое понимание механизма неправильного скручивания прионоподобных белков рано или поздно может дать ученым возможность найти или создать такие химические молекулы, которые смогут соединяться с нормальными прионами или прионоподобными белками и пресекать их превращение в испорченные.