Технический арсенал вирусологии

В каждом положении отыщется
что-нибудь утешительное,
если хорошо поискать.
Даниэль Дефо

Изучение вирусов невозможно без получения их в достаточном для исследований количестве. Обычно для размножения вирусов используют либо клетки многоклеточных организмов, либо бактерии.

Некоторые вирусы, например вирус парагриппа из семейства парамиксовирусов (к нему же относятся вирусы кори и паротита), хорошо размножаются в куриных эмбрионах. Плотность вирусов парагриппа в эмбрионе достигает 1 млрд частиц в 1 см³.

В конце 1940-х гг. сама жизнь потребовала срочного решения задачи получения вирусов в больших количествах. Необходимо было создать вакцины для борьбы с полиомиелитом и гриппом.

В 1949 г. американский ученый Дж.Эндерс (1897–1985, Нобелевская премия 1954 г.), работая над созданием вакцины против полиомиелита, предложил метод культивирования вирусов в срезах ткани, а не в целых организмах. Именно этот метод позволил затем в короткий срок провести массовую вакцинацию населения против вируса полиомиелита.

Позже для этой цели стали применять культуры клеток. Для приготовления культуры живую ткань расщепляют ферментами на отдельные клетки. Клетки перемешивают с подходящей питательной средой и переносят в стерильные плоские герметичные сосуды – «матрасы». Клетки постепенно оседают на дно и распластываются по стеклу или пластику. Затем они начинают делиться, достаточно быстро образуя слой толщиной в одну клетку. Теперь можно проводить эксперименты на клеточном уровне, непосредственно наблюдая разрушительное действие вирусов. Под обычным микроскопом легко отличить инфицированные и погибшие клетки от нормальных. Собственно говоря, количество вирусов определяют по этим показателям.

Р.Далбекко (р. 1914, Нобелевская премия 1975 г.) усовершенствовал этот метод: покрыл клетки тонким слоем агара. Теперь очаги выглядели как пятна, более прозрачные, чем неповрежденные клетки (метод негативных пятен). Вирусологи получили простой и надежный метод накопления и количественного определения вирусов. Этот метод был использован А.Б. Сэбином (1906–1993) при получении его знаменитой живой вакцины против полиомиелита.

Однако использование животных в качестве инкубаторов для вирусов не утратило своего значения. При введении в брюшную полость мыши клеток асцитной карциномы (злокачественные раковые клетки) происходит их безудержное размножение. Спустя несколько дней эти клетки в виде взвеси заполняют всю полость. Впоследствии установили способность и других клеток расти во взвеси in vitro, вне организма.

Метод культивирования клеток был найден. Оставалось смоделировать «мышку», дающую взвесь клеток в промышленных масштабах. Совместный труд биологов и конструктов привел к созданию реакторов для культивирования клеток во взвешенном состоянии. Теперь вирусы можно было не только изучать, но и выделять в количестве, достаточном для производства вакцин – оружия против вирусов.