22.01.2001 Экспресс-тесты на коровье бешенство

Рассказывая в конце прошлого года о коровьем бешенстве, я упомянул и о диагностических экспресс-тестах, которым в Германии по закону должны подвергаться туши животных, достигших к моменту убоя 30-месячного возраста. Сегодня правительство уже ведёт речь о том, чтобы снизить этот порог до 2-х лет, а представители ряда фермерских объединений даже требует поголовного тестирования всех идущих на мясо коров старше полутора лет.

Что до учёных, то их мнения по данному вопросу расходятся: одни считают нынешние диагностические экспресс-тесты недостаточно чувствительными, чтобы обнаружить инфекцию у столь молодых животных, поскольку коровье бешенство имеет очень длительный инкубационный период, другие полагают, что тесты способны обнаружить патогенные прионы за полгода до появления первых симптомов болезни, а возраст животного тут ни при чём. Но так или иначе, смятение вполне понятно: ведь количество случаев коровьего бешенства в Германии продолжает расти, среди инфицированных коров уже обнаружилось одно 28-месячное животное, по молодости не подлежавшее обязательной проверке и подвергшееся тесту случайно.

Кризис немецкого животноводства вступил, можно сказать, в новую фазу: были вынуждены уйти в отставку министры здравоохранения и сельского хозяйства, а канцлер Германии Герхард Шрёдер заявил о смене ориентиров в животноводстве, о необходимости отказа от индустриальных методов откорма скота и перехода к такому содержанию животных, которое отвечало бы их видовым особенностям и потребностям. Сегодня никто из ответственных официальных лиц уже не готов поручиться даже за безопасность молока, хотя совсем недавно высказать вслух подобные сомнения означало навлечь на себя бурю негодования. А в меню немецких ресторанов всё чаще можно встретить блюда из мяса таких экзотических животных, как крокодил, кенгуру или страус эму.

По прогнозам экспертов, в текущем году в Германии будет зарегистрировано до 500 случаев коровьего бешенства - и это несмотря на то, что при обнаружении в стаде хотя бы одной больной коровы уничтожению подлежит всё поголовье.

В такой ситуации диагностические экспресс-тесты на инфекционные прионы обретают исключительно важное значение. На сегодняшний день немецкий рынок препаратов для проведения таких анализов делят между собой примерно поровну две компании - швейцарская Prionics и американская Bio-Rad. Стоимость набора реактивов для одного экспресс-теста составляет около 50-ти марок, само лабораторное исследование обходится в сумму от 200 до 400 марок. О том, как выглядит такой экспресс-анализ на практике, - в репортаже, подготовленном Михаэлем Ланге:

Как известно, тестов, позволяющих осуществлять прижизненную диагностику коровьего бешенства, пока, к сожалению, так и не создано, а потому главным местом, где разворачивается действие нашего повествования, является скотобойня. Именно здесь сотрудники ветслужбы производят изъятие лабораторных проб мозговой ткани у всех забиваемых животных. Указывая на лежащую на разделочном столе коровью голову, Петер Штайнбюхель, сотрудник Ветеринарного ведомства в Дюссельдорфе, поясняет:

«Вот тут между двумя отростками затылочной кости вы видите отверстие спинномозгового канала. Он имеет диаметр, соответствующий примерно толщине большого пальца руки. И вы видите на срезе остатки спинного мозга. Теперь сотрудница ветслужбы вводит в этот канал специальную ложку и изымает несколько фрагментов так называемого продолговатого мозга.»

Затем эти беловатого цвета пробы мозгового вещества помещаются в специальную посуду и в охлаждённом виде доставляются в лабораторию, где и производится их экспресс-анализ. Сотрудник лаборатории Детлеф Хорн комментирует свои действия:

«Я беру мозг и вырезаю из одной вполне конкретной области совсем небольшой кусочек массой в полграмма, помещаю его в пробирку и гомогенизирую...»

Детлеф Хорн предпочитает работать с препаратами фирмы Prionics, которые дают результат уже через 6 - 8 часов. Альтернатива - препараты фирмы Bio-Rad. Они требуют не менее 9-ти часов, зато считаются более чувствительными. Правда, излишне высокая чувствиительность имеет и свои недостатки. Например, недавно на одной из скотобоен в земле Баден-Вюртемберг, где применяются препараты фирмы Bio-Rad, оказались положительными пробы, взятые сразу у 67 коров. Однако более тщательный анализ, проведённый, как положено в таких случаях, в Федеральном центре по изучению вирусных заболеваний животных в городе Тюбингене, дал негативный результат. Ранее в Германии были официально зарегистрированы ещё 4 подозрительных случая, не получившие впоследствие подтверждения, и во всех этих случаях применялись препараты фирмы Bio-Rad.

Так или иначе, в процессе анализа производится сепарация белков по размеру молекул и их идентификация с помощью специальных антител. Детлеф Хорн поясняет:

«Каждое антитело имеет свой специфический маркер, индикатор, можно сказать, что-то вроде лампочки. И при добавлении определённых реактивов антитело начинает светиться. Там, где мы имеем на плёнке прионные белки, появляется небольшое светящееся пятнышко. Это пятнышко засвечивает рентгеновскую фотопластину, так что после проявки мы видим на ней тёмное место. Если есть такое место, то тест позитивный, если нет - негативным.»

Тут следует отметить, что экспресс-тесты - вне зависимости от фирмы-производителя реактивов - дают порой весьма неоднозначные результаты. Лабораторные данные, в данном случае - степень затемнения рентгеновской фотопластины, - интерпретируются путём сравнения со специальной шкалой. При интенсивности, превышающей определённую метку, тест считается позитивным. Ниже этой метки находится своего рода пограничная зона, попадание в которую хоть и не даёт основания говорить о безусловном наличии прионов в пробе, требует, однако, дальнейших, более точных исследований. Именно такие исследования и проводятся в уже упомянутом нами Федеральном центре по изучению вирусных заболеваний животных в городе Тюбингене.

Это был репортаж, подготовленный Михаэлем Ланге. И речь в нём, повторяю, шла о тестах, которым подвергаются говяжьи туши. Между тем, во многих научных учреждениях предпринимаются серьёзные усилия для создания методики прижизненной диагностики коровьего бешенства. Типичный пример - Институт физиологической химии при университете города Майнца.

Группа сотрудников Отделения прикладной молекулярной биологии под руководством профессора Вернера Мюллера начала исследования в этом направлении уже почти 4 года назад. Если идущие полным ходом лабораторные и клинические испытания завершатся успешно, то разработанный майнцскими учёными тест сможет применяться для прижизненной диагностики не только коровьего бешенства у животных, но и болезни Кройцфельдта-Якоба у людей.

Тест базируется на анализе мозговой жидкости. Учёным удалось найти белок, способный связывать так называемый стресс-протеин 14-3-3, который, судя по всему, может служить индикатором прионной инфекции, поскольку его повышенное содержание отмечено и у животных, больных коровьим бешенством, и у людей, страдающих болезнью Кройцфельдта-Якоба. Кстати, такая же индикаторная функция свойственна и ещё двум протеинам, содержащимся в мозговой жидкости, - нейронспецифической энолазе и белку S-100, - и этим обстоятельством учёные также пытаются воспользоваться для создания соответствующих диагностических тестов. Для проведения анализа достаточно буквально одной капли мозговой жидкости, получить которую можно посредством стандартной пункции. А какова же надёжность такого теста? Сам профессор Мюллер высказывается осторожно:

«Насколько я слышал, есть ешё один тест, разработанный швейцарскими коллегами и базирующийся на другой методике. Если бы оба теста вышли на рынок одновременно, это позволило бы нам и им взаимно перепроверять наши результаты, что, естественно, существенно повысило бы достоверность такой диагностики.»

Швейцарская разработка, которую имеет в виду профессор Мюллер, действительно базируется на другом подходе: речь тут идёт не об анализе мозговой жидкости, а об анализе крови. Что роднит оба проекта, помимо предмета исследования, так это скромность их руководителей. Послушайте репортаж, подготовленный Кирстин Эверс:

Профессор Института нейропатологии Цюрихского университета Адриано Агуцци (фото) хоть и называет результаты своей работы обнадёживающими, но не торопится выступать с громкими публичными заявлениями, поскольку знает: то, что поначалу выглядит весьма многообещающим, потом нередко оказывается тупиковым направлением исследований. Поэтому профессор подчёркнуто сдержан: по словам Агуцци, он и его коллеги не могут похвастаться тем, что разработали новый тест, обеспечивающий раннюю диагностику коровьего бешенства или болезни Кройцфельдта-Якоба. Не могут учёные похвастаться и тем, что изобрели лекарство от этих смертельных недугов. Пока не могут. И всё же профессор Агуцци получил два фундаментальных результата, которые сулят прорыв в борьбе с губчатой энцефалопатией - как у животных, так и у людей. Первый результат может, судя по всему, лечь в основу нового теста, более чувствительного и более надёжного, чем те, что применяются сегодня. По мнению цюрихских учёных, ключевая роль в этом тесте должна принадлежать протеину под названием "плазминоген". Этот так называемый простой белок, относящийся к классу глобулинов, обычно присутствует в крови млекопитающих, в том числе человека. Так вот, Адриано Агуцци обнаружил, что плазминоген обладает свойством, говоря упрощённо, связываться с инфекционными прионами. Профессор поясняет:

«Это совершенно новое явление. То есть это первый собственный, присущий организму протеин, о котором мы теперь можем сказать, что он соединяется с патогенными прионами, но не соединяется с нормальными.»

Столь неожиданное свойство плазминогена было обнаружено в ходе лабораторных опытов с пробами мозговой ткани, взятыми у мышей: во взаимодействие с белком крови вступали только аномальные, инфекционные прионы, являющиеся возбудителями и переносчиками губчатой энцефалопатии. Однако в чём состоит механизм такого взаимодействия, профессор Агуцци пока не знает:

«Может быть, это плазминоген так видоизменяет прионные белки, что те становятся аномальными и ядовитыми. Или наоборот, аномальные прионы связывают плазминоген и не дают ему выполнять положенную ему функцию.»

Исследования, проводимые профессором Агуцци, пока не вышли за рамки сугубо лабораторных экспериментов. Однако учёный надеется, что полученные результаты позволят разработать методику, которая, в отличие от применяемых ныне методик, даст возможность выявлять больных животных на более ранней стадии заболевания. Высказывается он, правда, с завидной осторожностью:

«Я полагаю, что добытые нами сведения, возможно, приведут к созданию более эффективной диагностики губчатой энцефалопатии.»

Главное же - для этой диагностики уже не понадобятся пробы мозговой ткани, для её проведения будет достаточно нескольких капель крови, а это значит, что тесты смогут эффективно применяться в отношении живых животных. Правда, по оценке самого профессора Агуцци, работа над новой методикой ранней диагностики может занять ещё год, а то и два. Но специалисты связывают с этими исследованиями большие надежды. Дагмар Хайм, сотрудница Швейцарского ветеринарного ведомства в Берне, курирующая проблему коровьего бешенства у себя в стране, подчёркивает:

«У нас появился шанс создать на основе этих исследований тест, а ведь это исключительно важно - иметь в своём распоряжении метод диагностики, позволяющий выявлять возбудителей губчатой энцефалопатии у живых животных, причём уже на ранних стадиях инкубационного периода.»

Ничуть не менее перспективным представляется и второй результат исследований цюрихских учёных. Группа биологов во главе с профессором Агуцци задалась целью проследить путь патогенных прионов из желудка в головной мозг. В желудок эти прионы попадают с инфицированной пищей, а что происходит потом? Лабораторные эксперименты позволили учёным обнаружить те клетки, которые выполняют роль своего рода проводников, прокладывающих инфекционным прионам путь в мозг. Более того, в ходе опытов на мышах профессору Агуцци даже удалось заблокировать эту функцию клеток. Возможно, впоследствии такой подход будет востребован при разработке терапии болезни Кройцфельдта-Якоба. Сам профессор отказывается хотя бы приблизительно оценить то время, которое понадобится для практической реализации результатов этих исследований. Однако успех, скорее всего, будет достигнут: ведь Институт нейропатологии Цюрихского университета является ведущим в мире научным учреждением этого профиля, и широко применяемый сегодня тест швейцарской фирмы Prionics создан при самом непосредственном участии профессора Агуцци и его коллег.

Это был репортаж, подготовленный Кирстин Эверс. Тем временем о крупном успехе в деле разработки экспресс-тестов для прижизненной диагностики коровьего бешенства объявила фирма Vetmedica - дочернее предприятие немецкого фармакологического концерна Boehringer-Ingelheim. Управляющий делами фирмы Дитрих Янотт поясняет:

«Тест базируется на использовании антител, полученных из инфицированных прионами тканей. Мы берём пробу крови, добавляем к ней эти антитела и на основании реакции можем сделать вывод о наличии или отсутствии инфекции.»

По данным фирмы, её экспресс-тест будет занимать всего полчаса. Первые наборы препаратов должны появиться на рынке в конце лета текущего года. Впрочем, Дитрих Янотт предостерегает любителей говядины от чрезмерного оптимизма:

«Для потребителя это означает следующее: если мы имеем дело с животными, уже давно инфицированными возбудителем коровьего бешенства, то таких животных наш тест выудит. Если же животные инфицированы совсем недавно, то тут об абсолютной безопасности говорить пока рано.»