Шрифт:
Это открытие едва не дискредитировало Прусинера. В ходе дополнительных исследований его сотрудники определили, что здоровые клетки мозга вырабатывают белок с точно такой же последовательностью аминокислот, как прионный белок. (Аминокислоты – это строительные кирпичики белков.) Иными словами, здоровый мозг, по сути дела, постоянно вырабатывал нечто чрезвычайно похожее на прионы. Но если это правда, почему не все люди болеют куру и синдромом Крейцфельда – Якоба? Прусинер этого не знал и месяцами тщетно размышлял о неожиданном препятствии.
Но собравшись с силами, он вскоре осознал, что этот новый результат не опровергает его теорию заразных белков, а делает ее еще более интересной. Главный вывод состоял в том, что хотя сущность белка действительно определяется последовательностью аминокислот, но также она определяется их трехмерной формой. Как мы могли бы превратить одну и ту же последовательность из пятидесяти кубиков «Лего» в разные структуры, скрепляя кубики под разными углами, одну и ту же последовательность аминокислот можно превратить в разные белки с различной формой и качествами.
В данном случае группа Прусинера определила, что важнейший спиральный отрезок в нормальных прионах, образующий здоровые клетки, искажается и раскручивается в смертоносных прионах. Очевидно, существовали «хорошие» и «плохие» прионы, а куру и болезнь Крейцфельда – Якоба были следствием превращения первых в последние.
Что же вызывало превращение? Как ни странно, катализатором оказался сам плохой прион. Он обладает способностью прикрепляться к нормальным прионам, проплывающим мимо, и увечить их, изменяя форму и превращая в собственные клоны. Потом эти плохие прионы соединяются друг с другом и образуют миниатюрные белковые бляшки, которые причиняют вред нейронам.
Это само по себе достаточно плохо, но время от времени группа прионов становится слишком большой и разделяется на две части. Когда это происходит, скорость превращения хороших прионов в плохие удваивается, так как каждая половина дрейфует в свою сторону и отдельно заражает новые прионы. После следующей стадии роста образуются четыре группы смертоносных прионов, затем восемь, и так далее. Иными словами, прионы вступают в медленную цепную реакцию. Конечный результат – растущее по экспоненте количество прионных «вампиров», множество мертвых нейронов и губчатых дыр (34).
Большинство ученых отвергли прионы как смутную и вымышленную конструкцию, называя их «словом на букву П».
Прионная теория также помогла объяснить происхождение куру. В отличие от куру, болезнь Крейцфельда – Якоба появляется в этнических группах по всему миру. Она обычно начинается с мутации гена в мозгу жертвы, что приводит к спонтанной выработке плохих прионов. Где-то в 1900 году на востоке Новой Гвинеи появился некий туземец с болезнью Крейцфельда – Якоба, поразившей его мозжечок, а несчастные члены семьи потом съели его мозг. (Прионы действительно устойчивы к тепловой обработке и пищеварительным процессам и могут преодолевать гематоэнцефалический барьер.) В результате их мозг оказался зараженным, и они умерли.
В свою очередь они оказались съеденными, что привело к заражению еще большего количества людей, которые в итоге сами оказались съеденными, и так далее. В итоге они стали называть убийственную болезнь куру. Обратите внимание, что не каннибализм как таковой стал причиной болезни; поедание мозгов само по себе не смертельно. Причиной несчастья стало съедение «нулевого пациента». Те самые белки, которые стремились получить женщины форе во время заупокойных пиршеств, в конце концов убивали их.
С 1980-х годов исследование прионов приобрело дополнительное значение. Вспышка эпидемии «коровьего бешенства» в 1990-х годах фактически была вспышкой куру среди крупного рогатого скота. Британские фермеры кормили коров фуражом с размолотыми мозгами других коров, имевших прионную болезнь, а потом инфекция распространялась на людей, которые употребляли говядину. (Прусинер не случайно получил Нобелевскую премию за прионные исследования в 1997 году, сразу же после эпидемии коровьего бешенства.) Увы, некоторые люди до сих пор могут быть носителями латентных смертоносных прионов, оставшихся после эпидемии коровьего бешенства.
Недавно прионные исследования пересеклись с другим важным направлением неврологии. Узловатые белковые бляшки в мозгу жертв куру растут и распространяются во многом так же, как белковые бляшки в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, Паркинсона и другими нейродегенеративными заболеваниями: сначала заражают здоровые белки, а потом собираются в группы, которые отравляют нейроны и нарушают работу синапсов. (Есть свидетельства, что бляшки при болезни Альцгеймера особенно нуждаются в присутствии нормальных прионных белков, чтобы причинять ущерб.)