РАЗВИТИЕ УЧЕНИЯ О ВИРУСАХ
Как и всякая другая наука, вирусология развивалась путем постепенного накопления фактов. Самостоятельность и перспективы она обрела лишь в последние 20 лет. Болезни же, о которых мы в настоящее время знаем, что они вызываются вирусами, были известны в течение тысячелетий.
Эпидемия, описанная в X в. до н. э. в Китае, напоминает оспу. Желтая лихорадка, веками господствовавшая в тропической Африке и являвшаяся бедствием судовых команд африканских торговых кораблей, послужила, по-видимому, основой легенд о «Летучем голландце» и других кораблях, над которыми тяготело проклятье. Такое вирусное заболевание растений, как скручивание листьев картофеля, известно несколько столетий, а пестролепестные тюльпаны, пестрая окраска которых вызвана вирусом, выращивали еще в XVI в.. Контагиозность вируса оспы была известна в течение столетий; в конце XVIII в. в медицинскую практику Запада была введена прививка Дженнера — вакцинация экстрактами, содержащими вирус коровьей оспы. В 1884 г. Пастер приготовил вакцину против бешенства из аттенуированного штамма вируса. Майер в 1886 г. продемонстрировал возможность передачи мозаичной болезни табака путем механической инокуляции соком больных растений.
Успехи, достигнутые в конце XIX в. в изучении бактериальных возбудителей болезней человека, усилили интерес к тем инфекционным болезням, возбудители которых были неизвестны. Мысль о существовании субмикроскопических патогенных агентов еще не имела экспериментальной основы. В 1892 г. Ивановский сообщил о возможности передачи мозаичной болезни табака соком, профильтрованным через бактериальные фильтры. Его сообщение осталось незамеченным; даже сам автор полностью не осознал значения своего открытия. В 1898—1899 гг. Лефлеру и Фрошу удалось передать ящур, а Бейеринку — мозаичную болезнь табака фильтратами, в которых никаких микроорганизмов обнаружить не удавалось. Пораженный этим открытием, Бейеринк описал этот возбудитель мозаичной болезни табака как contagium vivum fluidum, имея в виду инфекционный агент, способный размножаться и, следовательно, живой, но пребывающий в диспергированном состоянии, несвойственном организмам. Скоро, однако, стало очевидным, что инфекционные агенты существуют в форме дискретных вирусных частиц. Под микроскопом они имели вид элементарных телец и статистический анализ показал, что инфекция может быть вызвана одной-единственной вирусной частицей.
Задолго до того, как были достигнуты успехи в химическом изучении вирусов, цитологические исследования позволили обнаружить в инфицированных вирусами тканях специфически измененные и определенным образом локализованные участки, получившие название внутриклеточных включений. Изучение морфологии и цитохимии этих внутриклеточных включений помогало не только диагносцировать определенные вирусные инфекции, но и дало также возможность составить некоторое представление о путях биосинтеза вирусов.
Потребность в удобных экспериментальных моделях организма-хозяина, с помощью которых можно было бы изучать патологию вирусных инфекций, стимулировала культивирование клеток in vitro. Исследования, проведенные на культурах тканей, показали, что репродукция вирусов возможна только в живых клетках; в мертвых клетках вирусы не размножаются. Серологическими методами была обнаружена антигенная специфичность вирусных белков, что послужило основой для диагностики, терапии и профилактики вирусных болезней. В 1911 г. Раус сообщил об открытии вируса, который вызывал злокачественные опухоли у кур.
Некоторые обобщения результатов изучения целой группы злокачественных опухолей у птиц послужили основанием к признанию вирусов одним из основных агентов, индуцирующих опухолевые трансформации как у животных, так и у растений. Открытие бактериофагов, или вирусов бактерий, Туортом и дЭреллем явилось основным стимулом к единению вирусологии и превращению ее в самостоятельную науку. Когда стали доступны современные физические и химические методы исследования, с помощью электронного микроскопа удалось выявить детали структуры вирионов даже самых мелких вирусов. С помощью же рентгеноструктурного анализа удалось вскрыть детали внутренней организации некоторых вирусных частиц еще до того, как это было сделано посредством электронного микроскопа. Выделение в чистом виде сначала вируса табачной мозаики, а затем и некоторых других вирусов привело к их успешной кристаллизации и дало возможность изучить их химические свойства. Определяющая роль нуклеиновой кислоты в вирусной инфекции была доказана на примере фаговой инфекции, которая, как было обнаружено, начинается с освобождения нуклеиновой кислоты из вириона и проникновения ее внутрь бактерии-хозяина.
Способность очищенной вирусной нуклеиновой кислоты вызывать инфекцию впервые была показана на примере РНК вируса табачной мозаики, а затем на РНК и ДНК многих других вирусов, включая бактериофаги, а также вирусы растений и животных. Образование вирусных частиц можно рассматривать как кульминационный момент в морфогенетическом процессе, детерминируемом вирусом. Геном вируса представлен нуклеиновой кислотой. Эта нуклеиновая кислота реплицируется и вынуждает клетку синтезировать особый (вирусоспецифичный) белок, из которого строится белковая оболочка вируса, или капсид. Полностью сформированная вирусная частица, состоящая из нуклеиновой кислоты, капсида, а иногда также и иных, внешних оболочек, составляет вирион.
С эпидемиологической точки зрения важным достижением явилось выявление роли насекомых-переносчиков в передаче многих вирусов животных и растений и изучение комплексов хозяин-переносчик-вирус, показавшее роль латентных инфекций в сохранении патогенных вирусов в природе. Анализ спонтанного мутирования вирусов способствовал пониманию эпидемиологии вирусных болезней; этот анализ выявил, что вирусы представляют собой автономно эволюционирующие генетические системы.
