Мы не будем здесь пытаться глубоко проникнуть в обширнейшую область молекулярной генетики и иммунологии, а затронем лишь те моменты, которые касаются обнаружения биополимеров ВИЧ. B большинстве случаев для диагностирования инфекционного заболевания у пациента сначала берут кровь, а затем из нее выделяют сыворотку (жидкость крови без клеток), которую и используют для анализа. По этой причине последующие лабораторные реакции на наличие вирусной инфекции получили название серологических (от латинского слова serum — сыворотка). Серологические исследования ценны тем, что они помогают установлению диагноза в случае скрытого или хронического течения инфекции, когда клиническая картина смазана, расплывчата. Вот тут-то на помощь и приходят специфические антитела, антигены и гены, которые в таких случаях служат в качестве основной «улики», позволяющей установить истинное лицо проникшего в организм микроорганизма-возбудителя.
Немного истории
И. П. Павлов писал: «Медицинская деятельность — ровесница первого человека». Изначала было ясно, что нельзя лечить неизвестную болезнь. Поэтому еще в глубокой древности лекари уделяли большое внимание диагностике заболеваний. Особо отличались в этом отношении медицинские школы в Вавилоне и Ассирии. Длившийся много веков начальный период становления медицины целиком зависел от органов чувств лекаря. На их основе главным образом и ставился диагноз.
Из наблюдений и опыта тысячелетий, передававшихся из поколения в поколения людей, постепенно рождалось рациональное врачевание. Тот факт, что какие-либо случайно примененные средства или приемы приносили пользу страждущему, устраняя боль, останавливая кровотечение, облегчая состояние путем вызывания рвоты и т. п., позволял в дальнейшем прибегать к их помощи, если возникали похожие обстоятельства. Главным тогда при определении заболевания было наблюдать за патологическими проявлениями и сравнивать их с физиологическими, соотнося при этом определенное патологическое состояние пациента с ранее известными сходными патологическими состояниями. Так, уже 4 тыс. лет назад при определении болезней китайские медики придавали огромное значение исследованию пульса, различая более 500 его видов при разных патологиях. Около I тыс. до н. э. в зените расцвета медицина находилась в Древней Индии. Существовавшие тогда медицинские знания нашли свое отражение в почитаемом до сих пор на Востоке «Астрологическом календаре животных», имеющем огромное значение при диагностике заболеваний и определении индивидуальных особенностей пациентов. Главным принципом индо-тибетской медицины стало положение о единстве и целостности человеческого организма.
Продолжая традиции вавилонских, египетских и индийских врачей, основоположник современной медицины Гиппократ в V в. до н. э. развил учение о признаках болезней и диагностике. Он положил начало искусству тщательного клинического наблюдения как обязательного основания для постановки диагноза болезни. Гиппократ причислял себя к потомкам греческого бога врачевания Асклепия (в римской мифологии — Эскулап). (В античном искусстве неотъемлемым атрибутом Асклепия была змея, олицетворяющая собой мудрость, обновление и могущество сил природы. Изображение посоха, обвитого змеей, и чаши со змеей стали впоследствии основными эмблемами медицины.) Гиппократ первым поставил медицину на научные основы, выведя ее из темного мира эмпиризма.
Появление инструментальных и лабораторных методов диагностики ознаменовало наступление нового этапа в развитии медицины. Считается, что химический, а также физический анализы в практику медицины ввел знаменитый Парацельс. Дополнительная информация, недоступная ранее простому восприятию через обычные органы чувств, существенно изменила возможности точной диагностики заболеваний. Одними из наиболее значительных событий этого периода можно считать создание микроскопа и открытие рентгеновских лучей в конце XIX в.
В плане развития диагностики микробных заболеваний показательна история появления теста на туберкулез. В конце XIX в. малоизвестный тогда немецкий врач Роберт Кох много лет наблюдал за больными чахоткой. Для того чтобы обнаружить наличие у больных возбудителя заболевания, он перепробовал большое число разных красителей. И в конечном итоге чисто эмпирически подобрал и краситель, и температуру, при которой он работает. Так был создан знаменитый препарат № 271, который совершил переворот в медицине: на коричневом фоне тканей стали легко различаться «прекрасно голубые» микроорганизмы — микобактерии туберкулеза, которые современники позднее назвали «палочкой Коха», а сам Р. Кох в 1905 г. получил за это открытие Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Кох также сформулировал действующие до сих пор критерии для определения взаимосвязи между конкретным микроорганизмом и инфекционным заболеванием, получившими название «постулаты Коха» или «триада Коха»: 1) микроорганизм должен обнаруживаться во всех случаях данной болезни, но не должен встречаться у здоровых людей или при других болезнях; 2) микроорганизм должен быть выделен из организма больного человека в чистой культуре; 3) введение чистой культуры микроорганизма в чувствительный организм должно вызвать данную болезнь.
Существенный прогресс в диагностике инфекционных заболеваний, вызываемых нашими невидимыми врагами — микробами, связан с появлением иммунологических методов анализа, создание которых стало возможным после открытия антител. Классические методы иммунохимического анализа, описанные еще в конце XIX в., основаны на образовании антителами в присутствии антигена преципитата (осадка), который появляется в результате формирования высокоспецифических комплексов «антиген-антитело». Наиболее известное достижение в начале XX в. — создание Августом фон Вассерманом в 1906 г. диагностики на сифилис, получившей в дальнейшем название реакции Вассермана, — остается до сих пор самым распространенным тестом в венерологии. Постепенно иммунологические методы совершенствовались, упрощались и в конечном итоге получили широкое распространение в медицинской практике. Детектирование образовавшегося комплекса «антиген-антитело» в растворе стали осуществлять, добавляя в один из исходных компонентов реакционной системы ту или иную «метку», по которой можно следить за ходом реакции. Весьма удобными для этой цели оказались изотопные (радиоактивные), ферментные, флуоресцентные, парамагнитные и другие метки, использование которых дало возможность увеличить чувствительность иммунохимических методов в миллионы раз, а время анализа уменьшить до нескольких часов.
Нынешний период диагностики характеризуется созданием новых сверхчувствительных методов, расширением их арсенала и внедрением разнообразного медицинского оборудования и компьютерных технологий. Современные иммунохимические методы, основанные на применении «меченых» компонентов, нашли широкое распространение для количественного определения в крови больного биологически активных соединений самой разнообразной структуры — от низкомолекулярных гормонов, онкомаркеров и лекарственных препаратов до высокомолекулярных вирусов, бактерий и даже целых клеток. Основным методом обнаружения антител стал иммуноферментный анализ (сокращенно — ИФА). Этот метод был предложен в начале 70-х гг. прошлого столетия тремя независимыми группами исследователей, работавших в Швеции, Нидерландах и США. Сегодня он стал наиболее часто используемым иммунологическим методом в любых медицинских учреждениях благодаря своей невысокой стоимости и экологической безопасности.
