Но то бактерии. А вот вирусы на искусственных питательных средах не растут, они размножаются только внутри клеток. Для диагностики вирусных инфекций нужно было найти простые и доступные методы культивирования вирусов, такие методы, которые можно было бы проводить в большинстве медицинских лабораторий.
Изначально в качестве диагностического метода использовали заражение вирусом лабораторных животных с последующим их вскрытием. Но у этого метода было много недостатков. Далеко не все вирусы, поражающие человека, можно культивировать в организмах животных. Сам по себе метод был негуманным, а также дорогостоящим и сложным.
В 1932 году американский врач Эрнест Уильям Гудпасчер предложил выращивать вирусы в клетках куриных эмбрионов. Оплодотворенное куриное яйцо, которое недорого стоит и доступно повсюду, представляет собой идеальный объект для культивирования вирусов.
Куриный эмбрион прежде всего хорош тем, что он является стерильным – в неповрежденном эмбрионе нет никаких микробов. Наверное, не нужно объяснять, что чистота диагностической среды имеет первостепенное значение. Исследователи должны вырастить только то, что они посадили (или подсадили).
Вторым достоинством куриного эмбриона является техническая простота работы с ним. Это не лабораторное животное, требующее особых условий содержания и т. п.
А еще в курином эмбрионе много клеток, что позволяет накапливать в нем большие количества вирусов.
Казалось, что лучшей среды для культивирования вирусов нельзя было придумать, но, помимо достоинств, у куриных эмбрионов есть и недостатки.
Во-первых, далеко не все нужные ученым вирусы, можно было выращивать в куриных эмбрионах.
Во-вторых, вирус невозможно обнаружить без вскрытия эмбриона.
В-третьих, при своей замечательной стерильности куриный эмбрион содержит много «грязи» – белков и других органических соединений.
Проще всего и удобнее всего было бы выращивать вирусы «в пробирке», то есть – в культурах клеток, способных существовать вне организма. Стерильность клеточных культур в лабораторных условиях обеспечить несложно, никаких примесей чистые культуры клеток не содержат, для определения наличия вируса можно взять малую толику от клеточной культуры, не пуская всю ее «под нож». А еще для каждого вируса можно подбирать наиболее чувствительную к нему культуру клеток, создавая тем самым идеальные условия для размножения. Красота!
Некоторые клетки способны выживать вне организма до 30 дней, но этого ученым было мало. Неудобно постоянно заготавливать новый клеточный материал, да и клеток им требовалось много. Культивация вирусов вне организма имеет не только диагностическое значение – для создания противовирусных вакцин ученым нужны большие количества вирусного материала.
Идеальным решением проблемы могли стать клетки, способные свободно размножаться вне организма. Параллельно с поиском клеток, способных к размножению, велась разработка методов, дающих возможность распознавания роста вируса в клеточной культуре и его идентификации.
Идеальное решение нашлось довольно быстро. Вирусологи научились выделять жизнеспособные клетки из тканей, разрушать связи между ними и выращивать эти чистые клеточные культуры на особых средах, содержащих все необходимые для размножения клеток питательные вещества. Но тут выяснилось, что обычные клетки довольно скоро перестают размножаться. К бесконечно долгому, вечному размножению вне организма они не способны.
Какое решение проблемы видится вам?
Ну, конечно же, использование опухолевых клеток! Надо же иметь какую-то пользу от их неконтролируемого размножения. Клетки, полученные из опухолей, стали идеальной средой для размножения вирусов.
Однако для получения вакцин опухолевые клетки использовать нельзя. Есть риск, что, несмотря на очистку, в вакцине могут оказаться отдельные опухолевые клетки, способные вызвать рост опухолей в организме вакцинированного человека. К тому же в ДНК некоторых опухолевых клеток могут содержаться геномы вирусов, спровоцировавших клетку на неконтролируемое размножение. Поэтому для получения вакцин используют только обычные клетки, которые не обладают способностью к бесконтрольному размножению и не содержат никаких вирусных «вставок» в своей ДНК.
Если противники прививок станут убеждать вас в том, что вакцины способны вызывать онкологические заболевания, не верьте им. Нигде и никогда опухолевые клетки не используются для получения вакцин, это полностью исключено. Опухолевые клетки используются только при выращивании вирусных культур для исследовательских целей.
Выделение и идентификация вирусов с использованием культур клеток или куриных эмбрионов – это вирусологический метод диагностики вирусных инфекций. С учетом подозрений на то или иное заболевание, у пациента берется определенный материал (чаще всего – кровь)
[41], который обрабатывается антибиотиками для подавления возможного роста бактерий, а затем вводится в клетки. В некоторых случаях предпочтительнее использовать куриные эмбрионы, например – для выращивания вирусов коровьей оспы или чумы плотоядных, но чаще вирусы выращиваются в культурах клеток. В редких случаях приходится заражать вирусным материалом лабораторных животных. Все определяется свойствами и предпочтениями предполагаемого возбудителя.
В культурах клеток и в тканях вирус обнаруживают по бляшкообразованию, цитопатическому эффекту, реакциям гемадсорбции и гемагглютинации. Кто сможет повторить эту абракадабру с первой же попытки, тот однозначно молодец и заслуживает большого призового пирожка.
Не пугайтесь, пожалуйста. Не так страшен черт, как ему бы хотелось выглядеть на портретах. Сейчас мы внесем полную ясность.
Бляшками называются очаги разрушенных вирусом клеток. На поверхности клеточных культур или на тканях эти очаги выглядят словно бляшки, отсюда и такое название. Вирусные бляшки подсчитывают для количественного анализа инфекционной активности вирусов. Чем больше бляшек, тем активнее вирус. О патогенности вируса можно судить по структуре бляшек – штаммы
[42] с высокой патогенностью вызывают образование четких бляшек, в которых не осталось ни одной живой клетки. Чем больше живых клеток осталось в бляшке, тем более мутной, неоднородной будет она выглядеть.
Впечатление о вирусе создается с первого взгляда на чашку с культурой, или же на вскрытый куриный эмбрион, или же на пораженный вирусом орган лабораторного животного.
«Цитос» – это «клетка» на греческом, а «патос» можно перевести как «страдание». Цитопатическим эффектом или цитопатическим действием вирусов называется их способность вызывать видимые под микроскопом изменения строения и формы клеток. Подобно тому, как у каждого серийного убийцы есть свой индивидуальный «почерк», у каждого вируса есть свой характер поражения клеток-хозяев. Одни вирусы вызывают сморщивание клеток, другие – слияние, третьи – слипание… Далеко не всегда при разглядывании клеток в микроскоп можно установить вид вируса, который их поразил, но можно установить его принадлежность к определенному семейству, а это тоже большое дело, существенная помощь в диагностике.
