В июне 2008 года граждане Южной Кореи устроили беспорядки и оказали давление на свое правительство для того, чтобы запретить импорт американской говядины и отменить торговое соглашение о получении таких поставок, осуществляемых США. Причиной этого было недостаточное тестирование американской говядины на коровье бешенство. В результате Южная Корея, бывшая которая когда-то третьим по величине импортером американской говядины, закрыла свои двери для принятия таких поставок. Попытки президента Кореи Ли Мён Бака вновь открыть этот рынок вызвали в Корее протестные демонстрации. ВОЗ рекомендовала запретить всем известным животноводческим хозяйствам, где были обнаружены прионы, доступ в сети снабжения людей продуктами питания52.
Интерес медицинской науки и практического здравоохранения к трансмиссивным губчатым энцефалопатиям сохраняется с момента эпидемии ГЭ КРС и появления нБКЯ у людей, особенно к зарегистрированным случаем нБКЯ, возникающей у людей, получавших переливания крови. Будет ли эта озабоченность по поводу здоровья и безопасности населения достаточной для изменения политики правительства и бизнеса, еще предстоит увидеть.
Ныне возникла еще одна прионная болезнь – хроническая истощающая болезнь (ХИБ) оленей и лосей, распространяющаяся по всей территории США53-56. Внимание общественного здравоохранения сосредоточено на ХИБ по двум основным причинам. Во-первых, подобно возбудителю ГЭ КРС, нормальный прионный белок оленя/лося может быть преобразован в аномально свернутую связанную с болезнью форму, передающуюся как инфекционный агент. В лаборатории этот аномальный прионный белок (PrPres, PrP скрепи) может быть воспроизведен путем инкубации нормального человеческого прионного белка in vitro с ненормально свернутым оленьим PrPres57,58. Кроме того, ХИБ может инфицировать приматов. Хотя эти экспериментальные результаты показывают, что PrPres оленей потенциально способен заразить людей, в настоящее время не было зарегистрировано ни одного случая передачи болезни человеку. Во-вторых, скрепи оленей распределяется по горизонтали между стадами и является серьезной проблемой для тех, кто выращивает оленей для получения мяса, идущего в пищу людям. ХИБ распространяется среди стад диких и содержащихся в неволе оленей и лосей в нескольких западных штатах США, а также в Нью-Мексико, Южной Дакоте, Иллинойсе, Нью-Йорке, Новой Англии, Мэриленде, Вирджинии и в Канаде56. В 2018 году ХИБ распространился на стада в штатах Миссисипи и Теннесси, последний стал двадцать шестым штатом, куда заболевание распространилось к февралю 2019 года. ХИБ была впервые описана у находящихся в неволе животных в середине 1960-х годов в исследовательском центре в Форт-Коллинз, штат Колорадо53. К 1970-м годам болезнь достигла Вайоминга и северо-востока Колорадо, откуда продолжала распространяться56. В отличие от скрепи, куру и ГЭ КРС, ХИБ может передаваться от одного животного к другому посредством физического контакта (горизонтальное распространение). ХИБ способна передаваться также через слюну, мочу, кал, через воду на водопоях и при спаривании животных, и поражает многие виды, включая белохвостого оленя, свою самую популярную мишень. Тем не менее пока нет достаточного понимания того, как распространяется ХИБ и может ли она вызывать у людей болезнь, подобную нБКЯ, что делает неотложным наблюдение и исследование этой трансмиссивной губчатой энцефалопатии. Трудность заключается в том, что индустрия охоты на оленей оценивается более чем в 15,7 миллиардов долларов в год, а оленеводческие предприятия полностью заняты обеспечением мясом ресторанов и частных потребителей.
Совсем недавно, в 2018 году, прионовая болезнь была обнаружена у другого вида животных – у одногорбых верблюдов-дромадеров59. Приблизительно у 3 % дромадеров, доставляемых на бойни, было обнаружено заболевание, подобное ГЭ КРС. С древних времен верблюды использовались как вьючные животные и как источники молока и мяса. Способна ли эта болезнь передаваться людям, неизвестно.
Что же вызывает эти губчатые энцефалопатии? Первоначально агент считался вирусом из-за четко доказанной передачи скрепи от овец к овцам, а затем от овец к мышам. Точно так же куру и БКЯ передавались в лабораторных условиях приматам, а губчатая энцефалопатия коров через образцы мозга больных животных мышам, свиньям, кошкам, мартышкам и здоровому крупному рогатому скоту. Тем не менее обширные научные исследования до сих пор не смогли идентифицировать какой-либо передаваемый инфекционный микробный материал8-11.
Исследования охарактеризовали возбудитель губчатых энцефалопатий. Как указано в этой главе, работа, впервые проведенная нобелевским лауреатом Стенли Прузинером10,11, показала, что модифицированный белок больного человека или животного – прион – не вирус, и он вызывает скрепи, куру, БКЯ, коровье бешенство и ХИБ. До получения этого признания за его основополагающую работу по передаче и репликации этих губчатых неврологических заболеваний людей и животных без участия нуклеиновой кислоты посредством белка «приона», данные Стэнли Прузинера игнорировались многими в научном сообществе, не принимавшими его выводов и относившихся к нему неблагосклонно. Утвердившиеся в то время принципы молекулярной биологии предполагали, что для репликации белка должен был пройден путь нуклеиновой кислоты от ДНК к РНК и к белку или от РНК к ДНК к РНК к белку, за исключением РНК-содержащих вирусов (см. главу 2), проходящих путь от РНК к белку. Оба этих положения нарушались, в связи с чем работы Прузинера изначально не рецензировались экспертным советом NIH и не финансировались. Прузинер игнорировал замечания критиков, и в то же время эффективно собирая деньги для проведения своих исследований из частных источников. В течение некоторого времени, когда я также пытался разгадать тайны этих уникальных инфекционных болезней, я знал Прузинера, и он оставался мне и другом, и коллегой. Я также отчасти работал и публиковался с двумя превосходными учеными, внесшими основной вклад в эту область исследований, Чарльзом Вейсманом, который изначально был настроен критически, а затем решительно поддерживал работу Прузинера, и Брюсом Чезебро, чьи оговорки в отношении выводов Прузинера заставили того доискиваться большей ясности. Споры и противоречия в научном поиске ожидаемо возникают и продолжаются до тех пор, пока повторные наблюдения не поддержат и подтвердят ранние результаты и не будут получены более убедительные доказательства.
Описанная выше картина заражения была установлена исследованиями нуклеиновых кислот и типична для вирусной инфекции. В ходе исследований по выявлению патогена, способного передавать скрепи, таких сущностей обнаружено не было, поэтому его возбудитель не был признан ни вирусом, ни вироидом. Вироиды – это молекулы РНК небольшой длины с уникальной структурой, способные размножаться и вызывать заболевания, прежде всего растений. Поскольку для нового объекта исследований требовался идентификатор, Прузинером был введен термин прион для обозначения белковых инфекционных белковых частиц, вызывающих скрепи, БКЯ, синдром Герстмана – Штраусслера, куру, коровье бешенство и ХИБ.
Эксперименты Прузинера, Брюса Чезебро и Чарльза Вейсмана, рассмотренные в обзоре Прузинера11 и других исследователей, показали, что в здоровом мозге прионный белок существует в форме, легко фрагментируемой некоторыми протеолитическими ферментами. Напротив, при губчатой форме энцефалического заболевания измененный (свернутый) прионный белок противостоит разрушению ферментами. Этот прионный белок, принявший аномально сложенную структуру, связан с поражениями мозга и болезнями. Таким образом, исследователи, работающие над этой проблемой, искренне полагали, что переход от восприимчивой формы (лизируемой ферментом) к устойчивой форме (противостоящей лизису) белка (приона) ответственен за заболевание, с которым они столкнулись. Несомненно, что источник этого передаваемого инфекционного заболевания не похож ни на один другой известный инфекционный агент. Кроме того, Прузинер и его коллеги, а также другие ученые выяснили, что пациенты с наследственными заболеваниями, такими как синдром Герстмана – Штраусслера, обладают уникальным (мутированным) прионным белком, отличным от прионного белка, присутствующего в нормальной популяции. Поскольку у пациентов с синдромом Герстмана – Штраусслера наблюдается потеря координации и в итоге развивается деменция, очень похожая на некоторые симптомы прионных заболеваний у животных и болезни Паркинсона у людей, эти исследования сегодня критически важны. Важнейший определяющий эксперимент требовал синтеза in vitro аномально свернутого, вызывающего болезнь белка PrP скрепи и доказательства того, что этот объект передал инфекцию здоровому животному. В последнее время, что важно, исследователи разработали концепцию, согласно которой аномальное сворачивание белка, обнаруженное в исследованиях прионов, вероятно, играет роль в аномальном сворачивании белка при других нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона. В настоящее время эта концепция и эксперименты по выявлению других белков, сворачивание которых приводит к болезни, привлекли к себе пристальное внимание научного сообщества.
