АН СССР, сделавшие для новых генов регуляторные фрагменты.
Сейчас бактерии, получившие генетическое задание синтезировать интерферон, «учатся» размножаться в ферментаторах латвийского Института микробиологии. Стоит задача — получить интерферон в больших количествах, создать технологию его очистки от других продуктов жизнедеятельности бактерий.
Что же касается методов генной инженерии в диагностике инфекционного гепатита, то здесь также достигнуты обнадёживающие результаты. Возбудитель гепатита В — вирус. Эта опасная невидимка размножается только в крови. Есть люди, которые сами не заболевают или уже переболели, но носят вирус в своём организме. Академик Кукайн и её коллеги выделили этот возбудитель и передали профессору Грену, в его лабораторию. Здесь решили снова привлечь в помощники клон бактерий.
— Мы загнали вирусную ДНК, — рассказывает профессор, — в клетку бактерии, изучили её структуру, определили где именно расположены гены, отвечающие за синтез вирусных белков, заставили их работать. Теперь у нас есть бактерии, способные синтезировать поверхностный антиген. Его-то и можно применять как средство диагностики.
Вирусные белки можно ввести в живой организм и по наличию антител в крови определить инфицирован ли человек или животное гепатитом.
Исследования разворачиваются дальше. Молекулярная биология лишь начинает отдавать свои тайны учёным. Но ещё хранит многие, в том числе тайну возникновения рака.
«Советская Латвия»,
1979 год, Рига
Грен Эльмар Янович, академик АН Латвии, член-корреспондент
Российской Академии наук. Фото из фонда Академии наук России.
Глава 15. Элементы четвёртой группы
Соединения кремния применяются в виде самых разнообразных материалов — стекла, керамики, различных силикатов и силиконов. К познанию биологического действия этого химического элемента наука шла столетиями. На эту тему издано немало печатных работ, выдвигающих громадное число фактов, гипотез и наблюдений. Несколько лет назад все эти сведения были связаны воедино в книге рижских учёных, название которой выражает одну из интереснейших проблем современного естествознания — «Кремний и жизнь».
В числе авторов этого труда стоит имя доктора химических наук Эдмунда Лукевица, руководителя лаборатории элементорганических соединений и заместителя директора Института органического синтеза академии наук Латвийской ССР.
В своё время кремний привлёк внимание этого учёного своей химической загадочностью.
— Когда я имею дело с кремниевыми соединениями, — объяснил Лукевиц, то часто оказывается, что они ведут себя вопреки законам органической химии.
Например, при так называемом альфа-эффекте, отражающем расположение атомов различных элементов по отношению к кремнию, обнаружено интересное явление: кремнеорганические амины не подчиняются известным законам замещения атомов. Это в определённой мере приоткрывает тайну превращения кремния в живой природе. А его содержится достаточно много в живых организмах, особенно в диатомеях — микроскопических одноклеточных существах, обитающих в морях и океанах и образующих там около половины всей массы органического вещества; в силикатных бактериях, разрушающих горные породы и повышающих сопротивляемость растений против болезней. Особенно высоким содержанием кремнезёма отличаются хвощи, папоротники, злаки. Кремний присутствует почти во всех тканях и органах человека.
Известно, что лёгкие теряют кремний при туберкулёзе, сосуды — при атеросклерозе. Этот элемент концентрируется в опухолевых клетках, в чём, вероятно, проявляется защитная реакция организма.
Лаборатория Эдмунда Лукевица синтезирует биологически активные соединения силициума (так кремний называется по-латыни) в виде препаратов для лечения целого ряда болезней. Известно, что в молекулярной структуре полусинтетических пенициллинов есть фрагмент, который легко разрушается. А если заменить его кремниевой группой, то получаются более устойчивые лекарства с усиленным лечебным эффектом. Таков гексациллин — противоинфекционный препарат, уже прошедший проверку во ВНИИ по биологическим испытаниям химических соединений. Сейчас на Рижском заводе медицинских препаратов осваивается его промышленное производство.
Среди фармакологических средств до сих пор не было фунгицидов (противогрибковых средств), созданных силильным (кремниевым) синтезом. Можно считать, что здесь, в лаборатории Эдмунда Лукевица, найден первый такой фунгицид, в десять раз менее токсичный, чем известный нистатин, и обладает более широким спектром действия. Он активен не только против грибковых заболеваний, но и подавляет рост болезнетворных бактерий, в частности стафилококков. Готовая форма нового фунгицида может с успехом применяться в ветеринарии.
В конце года противогрибковый препарат и ещё ускоритель заживления ран, также силильной природы, должны быть представлены на утверждения фармакологическому комитету Минздрава СССР.
— Есть и ещё одна находка, — рассказывает Лукевиц. — Мы брали уже известные классы соединений, действующих на центральную нервную систему и вводили в их структуру кремнесодержащие группы. Результат удивительный: вещества были возбуждающими, а стали снотворными. Эти исследования требуют времени и, видимо, продолжатся и в следующую пятилетку. Возможно, такие вещества найдут применение в ветеринарии для лечения стресса у животных. Проблема стрессов у сельскохозяйственных животных волнует специалистов, так как связана с другой серьёзной проблемой — повышением продуктивности животноводства.
Силильный метод применяется и в тонком органическом синтезе теперь уже всемирно известного противоопухолевого препарата под названием фторафур. Приоритет создания фторафура принадлежит директору Института органического синтеза академику Соломону Ароновичу Гиллеру, его ученице Регине Жук, а уточнение технологии биосинтеза фторафура с применением кремния состоялось в лаборатории под руководством Лукевица.
Кремний расположился в четвёртой группе периодической системы элементов Менделеева, сразу же под углеродом — основным структурным элементом живой и неживой природы. Ещё ниже стоит германий. По своим химическим свойствам он ближе к углероду. Выяснено, что химические соединения германия отличаются низкой токсичностью, то есть более безвредны.
Не ослабляя интереса к силильным методам, коллектив лаборатории элементорганических соединений внимательно приглядывается и к германию. Оказывается, он непременно присутствует в растениях, обладающих стимулирующими свойствами, — женьшене, чесноке, алоэ. Уже экспериментально созданы пятнадцать Германийсодержащих препаратов, и переданы в институтский биологический корпус. Для чего они? Исследования покажут. Во всяком случае есть сведения, что в США зарегистрировано одно противоопухолевое лекарство, имеющее в своей структуре германиевую группу.
Сегодня мы с полным правом можем сказать, что созданы научные основы биокремнеорганической химии. А в обозримом будущем появится возможность подвести относительные итоги, касающиеся химии элемента германия, применительно к его биологической роли. Это огромный комплекс исследований, рождённый в Риге, которому предстоит развиваться долгие годы и обогатить отечественную науку новыми открытиями.
«Советская Латвия»,
25 марта 1980 год
Лукевиц Эдмунд Янович (14.12.1936 — 21.11.2009) академик
АН Латвии и Нью-Йоркской АН
Глава 16. Загадки гормонов
Прошло почти полтора десятка лет с той поры, как Гунар Чипенс — один из воспитанников известной в Латвии научной химической школы академика Густава Ванага — вместе с молодыми коллегами закладывал основы методики синтеза новых гормональных препаратов. В те годы под его руководством вышли на поприще большой науки молодые химики Пётр Романовский, Айгар Паварс. Они повторили
