Что же касается средств иммунотерапии и, естественно, им­мунопрофилактики, то здесь пока не существует реальных осно­ваний, которые позволяли бы рассчитывать на успех по крайней мере в обозримом будущем, в связи с тем что инфекционный прионный белок PrPSc иммунологически не отличим от нор­мального прионного белка PrPC.

Вторая особенность прионных болезней обусловлена тем, что они представляют собой неотъемлемую часть теперь уже достаточно обширной (около 40 нозологических форм) группы медленных инфекций человека и животных. Как известно, по­давляющее большинство этих заболеваний вызывают вирусы, известные как возбудители острых инфекций. Это лишний раз подчеркивает справедливость утверждения о том, что большин­ство вирусов в зависимости от условий заражения (или пребы­вания) способствует развитию в организме различных форм ин­фекционного процесса.

В связи с этим прионные болезни занимают особое положе­ние, так как их возбудители не способны к столь выраженной универсальности, как у вирусов, и они (инфекционные прион­ные белки - PrPSc) не формируют и не поддерживают в организ­ме иные процессы, кроме медленного и (как это было установ­лено уже давно и впоследствии неоднократно подтверждалось экспериментально) бессимптомного.

Отмеченная особенность, т.е. неспособность вызывать острую форму инфекционного процесса, по-видимому, обусловлена осо­бенностями самих возбудителей прионных болезней, так как уже давно обнаружено, что сам процесс накопления инфекционного прионного белка PrPSc в различных органах и тканях эксперимен­тально зараженного лабораторного животного протекает весьма медленно. Можно полагать, что низкая скорость накопления ин­фекционного агента в данном случае обусловлена событиями, ле­жащими в основе механизма превращения клеточного прионного белка (PrPC) в инфекционный прионный белок (PrPSc).

Собственно механизм накопления инфекционного белка в зараженном организме сегодня точно неизвестен. Вместе с тем, исходя из определения, что это посттрансляционный процесс, очевидно, что инфекционный прионный белок вызывает в здо­ровом организме трансформацию нормального прионного бел­ка в инфекционную форму за счет его (нормального белка) конформационных (т.е. пространственных) изменений. В этом случае речь идет об изменении третичной или даже четвертичной структуры исходного белка PrPC. Таким образом, процесс на­копления инфекционного прионного белка происходит не в ре­зультате синтеза в зараженном организме молекул PrPSc de novo, а вследствие конформационных изменений уже синтезирован­ных перед этим нормальных молекул PrPC под влиянием инфек­ционного прионного белка PrPSc (схема). Процесс накопления инфекционного прионного белка обусловлен прежде всего необ­ходимостью контакта двух молекул. В результате под влиянием одной молекулы PrPSc происходит трансформация одной моле­кулы PrPC в ее инфекционную форму PrPSc. Следующий этап, как видно на схеме, включает в себя уже наличие влияния двух молекул PrPSc, под воздействием которых образуются уже че­тыре молекулы PrPSc и т.д. Таким образом, как видно из приведенной схемы, процесс накопления инфекционного прион­ного белка носит лавинообразный характер.

Процесс накопления молекул инфекционного прионного белка

СТРУКТУРА ПРИОННЫХ БЕЛКОВ

Установленные необычные свойства возбудителей ТГЭ по­служили основанием для выдвижения большого количества разнообразных теорий, пытающихся объяснить структуру и хи­мическую природу этих агентов, многие из которых теперь име­ют лишь историческое значение. Резкий скачок вперед в по­нимании природы возбудителей ТГЭ был сделан в результате разработок эффективных методов очистки и концентрации агента скрепи. Существенный вклад в разработку таких методов внесла группа Стенли Прузинера из Калифорнийского универси­тета (США). Разработанная им многоступенчатая система очист­ки позволила получить препараты, очищенные в 100 – 1000 раз. На основании изучения высокоочищенных препаратов авторы пришли к выводу о том, что возбудитель скрепи является белком. Этот вывод был сде­лан в результате анализа инактивации агента при его обработке протеазой К, модификации при воздействии диэтилпирокарбонатом, додецилсульфатом натрия, гуанидинтиоцианатом, фенолом и мочевиной. Агент оставался устойчивым к обработке рядом реа­гентов, инактивирующих нуклеиновые кислоты, что указывало на их отсутствие в его составе. Изучение очищенного препарата возбудителя скрепи показало, что он обладает молекулярной массой около или меньше 50 000 Да.

Следует отметить, что представление о прионной природе возбудителя скрепи, выдвинутое С.Прузинером, оказалось очень плодотворным и послужило основанием для более детального распознавания природы возбудителей ТГЭ. В результате даль­нейшей очистки приона было показано, что его основным ком­понентом является мажорный белок с молекулярной массой 27000 – 30000 Да, обозначаемый как РrР 27–30. Этот белок является составной частью скрепи-ассоциированных фибрилл, при­чем получены структурные и биохимические свидетельства того, что сборка этих фибрилл происходит in vivo, и изучены некоторые молекулярные механизмы их образования. По своей физико-химической характеристике РrР представляет собой сиалогликопротеин и является первым идентифицированным структурным компонентом приона скрепи. Появление РrР 27–30 на этапе развития инфекции до раз­вития гистопатологических изменений указывало на то, что этот белок не является вторичным продуктом патологической реакции. Был сделан вывод о том, что РrР 27–30 играет центральную роль в патогенезе скрепи.

При дальнейшем изучении прионов, выделенных из голов­ного мозга зараженных скрепи животных, было выявлено на­личие в ЦНС частиц в виде стержней диаметром 10 – 20 нм и длиной 100 – 200 нм. Ультраструктурно они напоминали ами­лоид и, по-видимому, представляли собой полимерную форму приона скрепи; каждый стержень содержал около 1000 молекул приона. Был проанализирован аминокислотный состав PrP 27–30 и определена последовательность 15 аминокислотных остатков в его полипептидной цепи. В последующем из головного мозга зараженных скрепи хомяков был выделен мажорный белок с мо­лекулярной массой 33–37 кДа, обозначенный как HaSp 33–37; его выделение проводилось без этапа обработки протеазами. Обработка HaSp 33–37 протеазой К приводила к получению продукта, электрофоретически неотличимого от РrР 27–30. Бы­ла определена последовательность 22 аминокислотных остатков HaSp 33–37. Авторы полагали, что HaSp 33–37 представляет со­бой интактную форму белка возбудителя скрепи. Были изучены также некоторые другие характеристики при­онов скрепи и болезни Крейтцфельдта–Якоба. В частности, при изучении липосом было подтверждено предположение о том, что инфекционная частица скрепи содержит 2 молекулы PrPSc и по­казано наличие вставок в ген приона при семейных случаях болез­ни Крейтцфельдта–Якоба и синдрома Герстманна–Штреусслера–Шейнкера.

Важным шагом, имеющим как теоретическое, так и методи­ческое значение, было получение антител при использовании в качестве антигенов высокоочищенных прионов скрепи. В сы­воротках кроликов, иммунизированных РrР 27–30, определяли антитела, специфически реагирующие с РrР 27–30 и с несколь­кими белками с более низкой молекулярной массой, очевидно, имеющими общую антигенную детерминанту с РrР 27–30 или являющимися продуктами его расщепления. Полученные анти­сыворотки не взаимодействовали с соответствующими белками, выделенными из головного мозга нормальных незараженных животных. Используя полученную антисыворотку с пероксидазной меткой, удалось показать локализацию прионов в определен­ных отделах головного мозга зараженных животных. В соответ­ствии с ранее полученными данными структуры, связанные с меченой антисывороткой, обладали характеристикой амилоид­ных бляшек. Получение и использо­вание антисыворотки к синтетическому пептиду, соответствую­щему N-концевой части приона скрепи, позволили провести индикацию белка скрепи-ассоциированных фибрилл в головном мозге, селезенке и лимфатических узлах зараженных животных. При этом положительные результаты были получены на ранних этапах инкубационного периода скрепи.