Семен Блинкин - В мире незримого
В «Известиях Киевского университета» за 1903 г. можно прочитать, что это подлинно научное открытие «всецело принадлежит Ивановскому, и работа его поэтому выигрывает в значении как исследование биологическое». Эти слова принадлежат профессору С. Г. Навашину. Другой профессор К. А. Пуриевич, высоко оценивая труд Д. И. Ивановского, писал: «Труд Ивановского обнаруживает в нем добросовестного и внимательного исследователя и представляет интерес как в чисто научном, так и в практическом отношении».
В научной борьбе со своими противниками Ивановский большое внимание уделял методике их исследований. Найдя в исследованиях ошибки, Ивановский тщательно проверял их и лишь потом выступал с критикой. Так было с опытами Майера, так было и с опытами главного, его противника Бейеринка. Убедившись в недостаточности двухслойной фильтровальной бумаги, которой в качестве фильтра пользовался Майер, Ивановский применил более совершенные фильтры. В своей статье «О двух болезнях табака», опубликованной в 1892 г., он писал о важности и решающем значении фильтрования для изучения вирусов: «Я обратился тогда к более надежным способам отделения организованных образований от растворенных, именно к так называемым бактериальным фильтрам, так как само собой понятно, что фильтровальной бумагой могут задерживаться только сравнительно крупице из микробов, бактериальным же фильтром бумага, хотя б и в два слоя, служить не может. Это, конечно, было наиболее слабое место в работе Майера. Если бы подобное фильтрование действительно устраняло заразительные свойства сока, то микроб легко было бы открыть и микроскопическими наблюдениями. Сверх всякого ожидания оказалось, что и после фильтрования через глиняные фильтры Шамберлана способность сока передавать болезнь не уничтожалась…».
С таким же экспериментаторским мастерством Ивановский, работая со свечами Шамберлана, доказал, что через эти надежные бактериальные фильтры все же проходит вирус корпускулярной природы. Удивительными кажутся методика, рассуждения и проницательность Ивановского, позволившие ему делать свои выводы. Фильтруя заразный сок через надежные свечи Шамберлана, он убедился, что первые порции фильтрата более заражены, нежели последние. Чем же можно объяснить столь странное явление? Ученый объясняет его тем, что в начале фильтрования более свободно проходят возбудители, а затем поры фильтра забиваются явно корпускулярными частичками, имеющими какую-то форму, величину и, по-видимому, объемность. Если бы возбудитель был растворимым веществом, он свободно проходил бы во все порции фильтрата. Говоря словами самого Ивановского, «нет ни одного факта, который подтверждал бы гипотезу о растворимости контагия мозаичной болезни…» Д. И. Ивановский, не видя (в буквальном смысле слова) возбудителя, но зная благодаря косвенным методам исследования некоторые свойства фильтрующегося вируса мозаичной болезни листьев табака, упорно стремился доказать, что это не вещество, а живое существо. Если возбудитель — живое существо, рассуждал он, то его можно убить химическими веществами, как это удается с видимыми в микроскоп многими микробами. И действительно, обработав соки и экстракты из пораженных листьев дезинфицирующими веществами, Ивановский убедился, что вызвать заражение свежих листьев уже не удается. Возбудители оказывались убитыми. В этом убедились и все те, кто повторял и проверял опыты Ивановского. Значит, вирус обладает не только корпускулярностью, но и свойствами живого.
Поразительным в открытии Д. И Ивановского было и такое наблюдение: изучая клетки листьев табака, пораженных мозаикой, он нашел в них скопление нерастворимых кристаллов. В клетках здоровых листьев кристаллы никогда не обнаруживались. Ученый рассматривал это явление как одно из свойств фильтрующихся вирусов мозаичной болезни. Тщательно проверяя свое наблюдение, он описал кристаллизацию вирусов табачной мозаики как закономерность. Надо отметить, что и это открытие оставалось непонятым современниками и лишь много лет спустя засияло в новом свете. В 1935 г. знаменитый вирусолог У. Стэнли выделил вирус мозаичной болезни листьев табака в кристаллическом виде и доказал свойство ряда вирусов образовывать настоящие кристаллы и существовать в кристаллическом виде. Тогда вспомнили и об открытии Ивановского, внесшего в науку необычные и принципиально новые представления о живом. История увековечила это открытие, и термин «кристаллы Ивановского» прочно вошел в обиход вирусологии.
В докторской диссертации Ивановского наряду с историческим фактом открытия нового класса невидимых живых существ важен был физический метод исследования — фильтрация, получивший широкое развитие и применение в вирусологии. В дальнейшем появились фильтровальные свечи Берюефельда, фильтры Зейтца и др.
Новые бактериальные фильтры позволили уже иметь поры определенной величины, точно измеряющиеся в микронах, через которые не проходили бактерии, грибки и простейшие микроорганизмы. Затем появились мембранные фильтры из органических веществ, с помощью которых был создан метод ультрафильтрации через коллодийные мембраны. Градуировка размеров пор давала возможность точно определять величину вирусов, проходящих через эти поры. Определение величины вирусов позволило в наше время использовать суперцентрифуги с оборотами до 100 000 в минуту для осаждения различных вирусов.
Вирусология обогатилась и другими методами выделения вирусов. Советские ученые В. Л. Рыжков и Е. П. Громыко разработали метод высаливания вирусов, В. И. Товарницкий и Н. П. Глухарев — адсорбционный метод выделения вирусов, а М. И. Соколов — очистку вируса гриппа адсорбцией на эритроцитах.
В настоящее время вирусология располагает и другими тончайшими методами выделения и очистки вирусов. Стало возможным изучать химический состав вирусов — возбудителей болезней человека, животных и растений. Важной вехой в этом направлении является установление фактов, что вирусы человека и животных содержат дезоксирибонуклеиновую — ДНК либо рибонуклеиновую кислоту — РНК, а вирусы растений — только последнюю.
Жизнь вирусов тесно связана с клетками организма, в которых они паразитируют. Вирусы могут жить и размножаться только внутри живой клетки «хозяина» и только за счет ее. Бесконечные попытки культивировать вирусы на искусственных питательных средах, самых сложных и богатых питательными веществами, терпели полное крушение. В процессе эволюции вирусы, приспособившись к паразитарному существованию в клетках организма человека, животных, растений, не только в них живут, но и поражают их, приспособление это оказалось столь тонким, что если говорить о заболеваниях человека, то одни вирусы поражают клетки кожи, другие — клетки нервной системы, третьи — клетки тканей дыхательных путей, четвертые — различные внутренние органы, пятые — кровеносные сосуды и т. д. Иначе говоря, для каждого вируса известны чувствительные ткани и органы. Все это наложило свой отпечаток и на методы культивирования вирусов.
Вирусологи в этой труднейшей из трудных проблем одержали большие победы. Созданы различные методы выращивания вирусов, и один из них — выращивание в культурах тканей. Само по себе создание метода культуры тканей явилось величайшим достижением науки. Ведь это значит, что клетки, например, мышечной ткани сердца или других органов растут… в пробирке.
Да, живут вне организма и размножаются. Мы не будем останавливаться на технике культивирования. Скажем лишь, что если клетки культуры тканей заразить вирусами, то вирусы начнут также размножаться в них. Используя особые питательные растворы для культуры ткани и время от времени обновляя их, можно создать условия для жизни клеток, а с ними и для жизни вирусов.
Особенно широко используются для культивирования вирусов куриные яйца. Здесь вирусы находят столь хорошие условия для своей жизни в тканях и жидкостях развивающегося куриного зародыша, что «забывают» о своей чрезмерной «привередливости» и «разборчивости» к клеткам и тканям. Благодаря этому методу можно изучать вирусы и получать их в огромных количествах. Да и техника культивирования вирусов в тканях куриного зародыша оказалась сравнительно не очень сложной. Надо иметь куриные зародыши на 8-9-й день их развития. Со строгими правилами стерильности иглой шприца прокалывают яйцо и вводят исследуемый материал. В термостате при температуре +37 °C происходит столь бурное развитие вирусов, что за двое-трое суток произойдет увеличение вируса в миллионы раз. Производя пересевы из одного яйца в другое, из второго в третье и т. д., можно бесконечно культивировать вирусы. В производственных условиях этот метод может дать огромное количество вирусов.
Огромный ущерб микробы наносят народному хозяйству. Болеют лошади, крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, домашняя птица, пушные звери, живущие на воле и разводимые в специальных хозяйствах. Не щадят микробы рыб и насекомых, большие потери несут шелководство и пчеловодство.
