Луч и клетка

Л.Ильин. Академик АМН СССР

На соискание Государственной премии СССР

На стыке ядерной физики и биологии возникла новая научная дисциплина – радиобиология. Её достижения дали и практический выход: ионизирующие излучения ныне широко применяются в народном хозяйстве и медицине. Достаточно назвать стерилизацию медицинских материалов и инструментов, консервирование продовольствия, лучевую терапию злокачественных новообразований.

Во всех этих случаях на первый план выступает фундаментальное свойство ионизирующих излучений – их способность вызывать гибель живых клеток, начиная от бактерий и кончая клетками человека. Массовая гибель клеток здорового организма при действии радиации лежит и в основе лучевой болезни. Около 30 лет тому назад, когда испытания ядерного оружия приобрели большой размах, когда были рассекречены тяжелые отдаленные последствия облучения людей в Хиросиме и Нагасаки [1], широкая общественность стала понимать коварное свойство ядерного оружия – поражать все живое ионизирующей радиацией. Именно поэтому учеными-медиками выдвинуты научно обоснованные аргументы, со всей очевидностью свидетельствующие о неизбежно губительном характере ядерной войны для жизни на Земле.

Авария на Чернобыльской АЭС еще раз напомнила, какая грозная сила заключается в атоме, вышедшем из-под контроля человека, какую опасность несут высокие дозы ядерного излучения. Однако советская медицина не была застигнута врасплох этим событием. Наши врачи оказались подготовленными к оказанию помощи пострадавшим при аварии. В этом свою важную роль сыграли фундаментальные исследования советских радиобиологов.

Без понимания механизмов радиационной гибели клеток невозможны защита организма от поражающего действия радиации, а также своевременная диагностика и лечение лучевой болезни. Советские ученые внесли большой вклад в изучение этой проблемы. Среди центральных здесь были задачи выявления реакции на облучение различных клеток организма, исследование скрытых молекулярных процессов, ведущих к их гибели, и на их основе разработка методов защиты и лечения облученного организма, изыскание простых и доступных методов ранней диагностики лучевой болезни. Наиболее радиочувствительной в организме животных и человека оказывается лимфоидная ткань. Уже в первые часы после облучения происходит массовая гибель лимфоидных клеток. Между тем эти клетки, или лимфоциты, играют первостепенную роль в регуляции кроветворения и в поддержании иммунитета организма против самых различных инфекций. На протяжении многих лет высокая радночувствительность лимфоцитов оставалась загадкой. Ведь обычно более радиочувствительными оказываются размножающиеся или делящиеся клетки. Это их свойство давно используется при лучевом лечении злокачественных новообразований. Лимфоциты же – неделящиеся клетки, и, таким образом, их гибель никак не связана с делением.

Для изыскания путей помощи облученному организму было необходимо понять причины большой радиочувствительности лимфоидных клеток. В результате проведенных исследований оказалось, что действие радиации на лимфоциты приводит к быстро наступающим изменениям в свойствах и функциях биологических меморан, в активности ряда ключевых ферментов, регулирующих обмен веществ, в энергетическом состоянии клеток и их ионном балансе.

В здоровом, необлученном лимфоците существуют эффективные системы контроля над активностью ферментов. Воздействие радиации нарушает их, «неуправляемая» нуклеаза действует на молекулу ДНК, что приводит к ее распаду и, как следствие, к гибели клетки. Существенно, что утрата клеткой контрольных функций происходит не сразу после облучения, а через некоторое время.

Удалось проследить этапы этого процесса. Оказалось, что в облученных лимфоцитах появляются специфические белковые факторы. По-видимому, именно под их действием нуклеазы и расщепляют ДНК. Ученые пришли к принципиально важному выводу о том, что гибель облученных лимфоцитов в конечном счете осуществляется при включении конкретных биохимических реакций. Процесс гибели управляем. Например, некоторые антибиотики подавляют синтез белка и могут предотвратить распад ДНК в облученных лимфоцитах, защищая их от гибели.

Следует особо подчеркнуть, что эти исследования советских радиобиологов дали ключ к пониманию общебиологического явления – физиологической гибели клеток, что лежит в основе постоянной смены клеточного состава тканей организма. Это помогло ученым сформулировать концепцию о существовании специальной генетической программы.

Изучение этой проблемы в существенной степени способствовало и решению одной из важных практических задач радиационной медицины – разработке методов ранней диагностики лучевой болезни. Быяо доказано, что продукты расщепления ДНК из гибнущих лимфоидных клеток попадают в кровь, а затем выводится из организма. Количество их зависит от дозы излучения, времени после воздействия и может служить показателем тяжести лучевого поражения.

Итогом исследований коллектива советских ученых из Институтов биофизики и Центрального научно-исследовательского рентгено-радиологического Министерства здравоохранения СССР, биологической физики АН СССР, НИИ медицинской радиологии АМН СССР, которые носят приоритетный характер, неоднократно подтверждены в более поздних работах зарубежных исследователей и сделали выдающийся вклад в развитие радиобиологии, стал труд «Разработка теоретических основ феномена клеточной гибели и их использование для выяснения патогенеза лучевой болезни». Это, без сомнения, крупное мировое достижение нашей радиобиологии по достоинству выдвинуто на соискание Государственной премии СССР.

Правда, 1986 г., 24.07, № 205 (24827).

[1] Той самий Ільїн, від якого ми звикли чути, що ніяких віддалених наслідків дії радіації нема, і який любить при цьому посилатись на досвід Хіросіми й Нагасакі – той самий Ільїни в даному конкретному випадку визнає ці віддалені наслідки важкими. У таких брехунів, як Ільїн, все залежить від тієї мети, яку переслідує брехня.

Разом з тим, зверніть увагу – коли Ільїн говорить як фахівець, а не політагітатор, все в нього тримається купи, все чітко і зрозуміло.