Невидимый современник

Раз стало известно, что лучевое поражение может быть уменьшено, хотя бы принципиально, вполне реально рассчитывать добиться этого не только «удушением», но и с помощью каких-нибудь уколов или таблеток.

Нужно, однако, заметить, что первые противолучевые таблетки были найдены вне связи с кислородным эффектом, хотя и в связи с опытами по облучению водных растворов.

В том же 1949 году, когда Тодей и Рид опубликовали результаты своих опытов с альфа-лучами, в другом журнале и в другой стране появилась интересная статья. Гузман Бэйрон — биохимик латиноамериканского происхождения, работавший в то время в США, опубликовал вместе с группой сотрудников статью, где было рассказано об удивительных свойствах органического вещества с маловразумительным названием «глютатион». Оказалось, что если раствор белка облучать в присутствии глютатиона, белок поражается значительно меньше, чем при облучении в чистой воде. Создалось впечатление, что глютатион самоотверженно принимает лучевой удар на себя, защищая тем самым остальные молекулы, находящиеся в растворе.

По-видимому, так оно и есть на самом деле. Глютатион очень-легко окисляется под действием продуктов активации воды, имея к ним гораздо большее сродство, чем другие вещества. В результате на долю этих других молекул остается гораздо меньше вредных продуктов.

От этих опытов дорога к предупреждению лучевой болезни была явно более короткой, чем от кислородного эффекта. Буквально напрашивался опыт, где животным перед облучением вводили бы глютатион. И не мудрено, что более или менее одновременно разные ученые в разных странах начали ставить очень похожие опыты.

В то время я уже занимался радиобиологией, делал первые шаги в этой новой науке. Мне тоже попалась на глаза статья Бэйрона, тоже захотелось ввести глютатион мышам и облучить их. Но должен честно признаться, что я очень мало знал в то время. Глютатион был для меня пустым звуком. Что он собой представляет, где его добывают, насколько он вреден для живых организмов — ничего этого я не знал. Но узнать это нетрудно, нужно только познакомиться с соответствующей литературой.

Глютатион оказался довольно простым белковоподобным веществом. В основе строения всех белков лежат длинные цепи, составленные из гораздо более простых веществ — аминокислот. Цепи состоят, как правило, из многих десятков звеньев, в молекулу белка входит часто по нескольку таких цепей. И глютатион представляют собой такую же цепочку, только совсем короткую — всего из трех аминокислот. Вот их названия: цистеин, глицин и глютаминовая кислота.

И еще я узнал, что глютатион относится к числу широко распространенных веществ. Он содержится почти во всех клетках; особенно много его в эритроцитах, в печени и в надпочечниках. Но не все, что широко распространено в природе, столь же широко представлено в лабораторных химических шкафах. Химическая промышленность глютатион в те годы не производила. Я стал приставать к знакомым химикам, чтобы они сделали для меня чудесное вещество. Я просил, умолял, убеждал, что этой работой мы можем спасти человечество (в молодости почти все каждой своей работой собираются спасать человечество). Наконец один из химиков сжалился надо мной. Но он тоже не стал делать глютатион. Вместо этого он стал думать вместе со мной.

— Я думаю, — завершил он свои рассуждения, — что глютатион тебе не нужен. Его защитные свойства в опытах Бэйрона наверняка связаны с присутствием цистеина. Ведь именно цистеин составляет легкоокисляемую часть молекулы. Правда, цистеина у нас тоже нет, но его приготовить гораздо проще, чем глютатион. Я попробую.

Через три дня после этого разговора я с благодарностью прижимал к груди запаянные ампулы с белым кристаллическим порошком, а еще через час впрыскивал раствор белым крысам и нес их под рентгеновскую трубку. Как жаль, что пройдет еще несколько дней, прежде чем будут какие-то результаты!

Прошло четыре дня… Контрольные животные почти все погибли, осталось в живых только 8 процентов. А из тех, кому перед облучением той же дозой был введен раствор цистеина, больше половины жили. Первый же опыт по поискам лекарства от облучения оказался удачным! Правда, подопытные животные хотя и жили, но выглядели явно больными. И следующие дни принесли разочарование. Через полторы недели не осталось ни одной крысы — ни контрольной, ни опытной.

Но лиха беда начало. Вначале мы не знали, сколько цистеина можно вводить животным, и были слишком осторожны. В дальнейших опытах дозировка цистеина была увеличена в десять раз. Мы также не знали, как лучше применять цистеин: вводить под кожу, или в кровь, или еще как-нибудь. Не знали, в какое время его следует вводить. Приходилось действовать наугад. Очень скоро результаты удалось сильно улучшить. При дозах, убивавших 70–80 процентов животных, с помощью цистеина удавалось спасти около половины, причем эффект не был временным, животные вообще оставались живы.

Как я уже говорил, мысль применить глютатион или цистеин в опытах по облучению животных напрашивалась сама собой. И естественно, что такие опыты более или менее одновременно поставили разные ученые в разных странах. В печати же раньше других появилось сообщение об опытах американца Гарвея Патта.

Вскоре попробовали вводить цистеин людям перед их облучением в клинике. Как и ожидалось, цистеин снимал у большинства пациентов общую реакцию.

Когда одного студента-двоечника спросили, чем дышит кузнечик, то он задумчиво втянул в себя воздух и радостно ответил: «ноздрей», за что и получил свою обычную оценку. А действительно, чем мы дышим? На этот вопрос ответить не так-то просто. Можно сказать — легкими, а можно сказать — кислородом. Но ведь смысл дыхания не в том, чтобы наполнять легкие воздухом и вновь выпускать его. Кислород нужен, чтобы окислять («сжигать») питательные вещества в клетках нашего тела. За счет этого наш организм получает энергию. Кислород разносится по всему телу гемоглобином, красящим веществом крови, а в клетках целая серия биологически активных веществ — ферментов использует кислород для окисления органических веществ. Поэтому лишить клетки кислорода можно по-разному: можно заткнуть ноздри (и студент был по-своему прав), можно подавить работу легких, а можно и помешать гемоглобину переносить кислород от легких к клеткам.

Вероятно, именно так и думал известный бельгийский фармаколог, иностранный член Академии наук СССР Зенон Бак, когда размышлял о возможности использования кислородного эффекта. Ведь вовсе не обязательно для получения кислородного эффекта помещать облучаемый организм в безвоздушное пространство. Достаточно лишить его клетки кислорода. А сделать это можно по-разному.

Некоторые яды, и притом очень опасные, такие, как синильная кислота и угарный газ, как раз отравляют дыхание. Они обладают свойством соединяться с гемоглобином прочнее, чем кислород. Гемоглобин оказывается занят, кислород не может к нему присоединиться, и клетки задыхаются. А что, если животным ввести такой яд перед облучением? Можно подобрать дозировку, которая не будет их убивать, но сильно подавит дыхание. По прошествии некоторого времени яд все-таки уйдет из крови, не оставив вредных последствий.

Бак ввел мышам перед облучением соль синильной кислоты — цианистый натрий. Результат получился примерно такой же, как и от введения цистеина.

Ученые стали испытывать другие вещества, связывающие гемоглобин, средства, блокирующие внутриклеточные дыхательные ферменты, подавляющие дыхательный центр в головном мозгу. Все они оказывали больший или меньший эффект.

Пробовали применять вещества, как будто и не имеющие отношения к дыханию и даже совсем индифферентные, вроде глицерина, — многие из них также оказывали защитный эффект.

Прошло несколько лет. Ленинградский фармаколог и радиобиолог Всеволод Петрович Парибок, сам много занимавшийся противолучевой защитой, решил вместе со своими сотрудниками собрать воедино материал, который накоплен учеными всех стран по противолучевой защите. Они стали составлять таблицу, где по каждому средству приводились основные данные, причем в самом телеграфном стиле. Таблица была опубликована и заняла ни много ни мало целых две книги большого формата. Оказалось, что очень многие вещества обладают противолучевыми свойствами.