Можно ли исцелить растения от вирусов? Как создать сорта, устойчивые к болезням? Как вирусы проникли в нанотехнологии? Об этом корреспондент "РГ" беседует с лауреатом Госпремии в области науки и технологий за 2008 год академиком Иосифом Атабековым.
Российская газета: Известно, что человеку грозит целая армада вирусов. У растений столько же врагов?
Иосиф Атабеков: На сегодня выявлено около двух тысяч вирусов, которые вызывают у растений различные болезни. Кстати, эти микроорганизмы совершенно безопасны для человека и животных. Их жертва - только растения. И если дать им развернуться в полную силу, они способны уничтожить и половину, и весь урожай. Вред оценивается в миллиарды рублей. Скажем, когда в Краснодарском крае свирепствовала полосатая мозаика пшеницы, пришлось перепахивать миллионы гектаров.
РГ: Мы для борьбы с болезнями глотаем различные препараты, применяем вакцины, а как лечат растения?
Атабеков: Увы, лекарств для них не создано. И химия бессильна. Единственный метод - вообще избавить растение от вирусов. Говоря попросту, устранить их как класс, для чего создана целая система оздоровления. Не буду на ней подробно останавливаться, подчеркну лишь, что важнейшее звено здесь - своевременная диагностика. Надо перед посадкой растений выявить среди них все, пораженные вирусом. Пропустишь - и потом хлопот не оберешься. Поэтому нужны простые методы диагностики, чтобы применять их в обычном хозяйстве, и в то же время они должны обладать высокой чувствительностью. И здесь мы оказались среди лидеров. Разработанные на кафедре вирусологии в Институте физико-химической биологии им. Белозерского МГУ средства диагностики защищены российскими и несколькими зарубежными патентами. Они были внедрены во многих хозяйствах страны, но в 1991 году все развалилось. И только в последнее время безвирусное растениеводство в России стало восстанавливаться. Во всяком случае, на методы диагностики вирусов появился спрос.
РГ: Вас называют "отцом" молекулярной биологии вирусов растений в России. А что было до вас?
Атабеков: Насчет "отца" сильно сказано. Просто я был один из тех, кто закладывал в стране основы этой науки. До нее бал правила "зеленая вирусология", она изучала, каковы симптомы заболеваний от разных вирусов, как переносится инфекция, отбирала устойчивые к вирусам виды и т.д.
А молекулярная вирусология изучает сам вирус, как он устроен, какова структура его генома и функции генов. В начале 60-х, когда мы только начинали, это была очень непростая задача. Ведь не было таких совершенных приборов, которыми наука вооружена сегодня. И тем не менее удавалось решать многие проблемы. Например, в 1982 году мы опубликовали в международном престижном журнале серию статей, на которые потом было много ссылок. Нам удалось выявить очень важный ген, отвечающий за транспорт вируса в растении.
РГ: Но у вируса много генов, почему важен именно этот?
Атабеков: При заражении растения вирусы проникают вначале в ничтожно малое число клеток. Но как остановить болезнь и не дать продвинуться дальше? Ранее считали, что это невозможно, так как вирус распространяется благодаря диффузии. Мы показали, что все иначе и гораздо сложнее. Природа одарила вирус специальным геном транспорта, который и позволяет вести экспансию и постепенно захватывать все растение. Когда был обнаружен этот виновный ген, мы заменили его на безвредный мутант, который и ввели в растение. Так удалось остановить транспорт вируса в здоровые клетки и создать устойчивый к болезни картофель.
РГ: Эти микроорганизмы живут в ставшем модном сегодня наномире. Они уже нашли свое место в нанотехнологиях?
Атабеков: Конечно. Они участвуют в создании принципиально новых материалов, например, нанопроводников и электродов. Да-да, не удивляйтесь. Дело в том, что получение проводника из металла размерами в нанометры - сложная и дорогая технология. А вирус - он нанометровый. Это готовый каркас, на который можно нанести металл, и нанопроводник готов. Намного проще и дешевле. Таким способом на основе вируса табачной мозаики и платины уже созданы электроды для легких литиево-ионных аккумуляторов.
Для медицины мы делаем тандем из вируса и магнитов. Представьте, что к такой конструкции вы прицепили специальный фермент, растворяющий холестериновые бляшки, и запустили ее в организм человека. Затем с помощью внешнего магнитного поля ведете это лекарство по сосудам прямо к цели. Это настоящая нанобиотехнология. Конечно, пока до клиники далеко, пока создается технология.
Обратить вирусы на пользу медицине можно и другим способом. Дело в том, что многие из них можно разобрать на элементы, которые при определенных условиях вновь собираются в вирус. Данное свойство можно использовать для принципиально нового и оперативного метода создания вакцин, намного более эффективного, чем существующие. Причем такие вакцины будут в виде таблеток, подобных простой жвачке, и никаких уколов.
Суть в следующем. Вирус растения, скажем, папайи, разбирается на "детали" (белковые молекулы), и к каждой прицепляется довесок, вызывающий в организме иммунный отклик на ту или иную болезнь, например, грипп. Затем происходит самосборка этих элементов в своеобразную химеру. По своей структуре она не отличается от вируса, но на своей поверхности имеет тот самый "прицеп", который и вызывает образование антител. А вирус-носитель растения папайи этот иммунный ответ усиливает. В итоге действия такого дуэта эффект вакцины намного повышается.
РГ: Среди уезжавших в 90-е годы за границу российских ученых лидировали биологи. Как сейчас?
Атабеков: Уезжали и уезжают, правда, сейчас меньше. Но у нас университет, а потому имеется постоянный приток молодежи. Кстати, нынешний студент стал не хуже, а, пожалуй, лучше, чем раньше, интеллектуально более развитым. У меня на кафедре конкурс 3-5 человек на место, есть выбор. В последнее время университет закупил оборудование не хуже, чем в западных лабораториях, поэтому грех жаловаться, что здесь мы уступаем, что уезжают, стремясь вести исследования на самой современной технике. Было бы желание работать. У меня учится аспирант, который вначале был какой-то вялый, а сейчас смотрю - глаза горят. Рассказывает о результатах и говорит: "Об этом знаем только вы и я. И больше никто во всем мире". Это ощущение избранности - огромный стимул для ученого. Тут деньги уходят на второй план.
- Как я "заразился" вирусологией? Мне невероятно повезло. Есть несколько вещей, которые мне судьба, что называется, выдала на блюдечке. Особенно это ценю, потому что жизнь сложилась непросто. Ведь Атабеков - это фамилия моего дяди, который меня усыновил и воспитывал. Дело в том, что в 1941 году моего отца, а он немец, и всю ту линию выслали в Казахстан. Дед и бабушка умерли, отец выжил, но умер через год после возвращения.
После окончания школы я поступил в Тимирязевку, рядом с которой жил и где работала моя тетя. Когда получил диплом, то мне посоветовали пойти на станцию защиты растений, в лабораторию вирусологии. Поначалу не понравилось, но там работала одна сотрудница, которая показала мне, насколько это интересно. И очень перспективно. И скоро я корпел уже над вирусами днями и ночами. В общем, спасибо судьбе, что я оказался в нужное время в нужном месте. Затем мне вновь невероятно повезло, когда в 1956 году академик Белозерский пригласил меня работать в МГУ, где работаю до сих пор.