Мы сами создаём новые вирусы

5 ноября 2023 г. в 08:00

Главный редактор: Виталий Здебский

Царство вирусов настолько разнообразно, что их списки уже более десяти лет назад перестали публиковать в бумажном в виде, поскольку последняя из таких публикаций 2011 года содержала более двух тысяч страниц и весила более 3 килограммов. Теперь списки всех видов вирусов (кроме компьютерных) публикуются на специализированном портале международного сообщества вирусологов.

Первый вирус был открыт в самом конце 19 века параллельно сразу в трех странах — Голландия, Германия и Россия. Это был вирус табачной мозаики - очередное свидетельство того, что великие открытия обычно происходят в тех областях, которые хорошо финансируются. Производство табака в ту эпоху активно развивалось именно в этих государствах, и табачные компании были настолько богаты, что могли себе позволить создавать целые научные лаборатории и изучать вирусы табака.

Спустя всего 50 лет, в середине ХХ века, мировой науке уже были известны несколько сотен вирусов человека, животных, растений и бактерий. Сначала учёные их классифицировали по симптомам заболеваний, потом решили попробовать систематизировать их по местам обитания в организме человека и животных. В конечном итоге в 70-х годах 20 века будущий Нобелевский лауреат Дэвид Балтимор предложил классифицировать их по типу и строению генома, с чем согласилось мировое научное сообщество. Сегодня вместо классов употребляют термин «царство» вирусов, подходя к предмету исследования не только с микроскопом, но и с большим уважением.

Вирусы - это самый многочисленный и самый древнейший класс микроорганизмов на нашей планете. Этой внеклеточной форме жизни насчитывают миллиарды лет. Правда, самостоятельно они не функционируют, а могут только паразитировать, то есть оживать и размножаться, попав в живые клетки. Их размер в десятки раз меньше бактерии, но, в отличие от бактерии, они оказались практически неуязвимыми для лекарственных препаратов, которые вот уже более ста лет разрабатывает человечество для защиты от вирусов.

Количество вирусов настолько огромно, что большинство из них науке еще предстоит открыть. Но уже сегодня можно точно сказать, что опасными для человека являются совсем немногие из них. Например, большинство представителей семейства коронавирусов, один из видов которых стал настоящим бедствием для населения нашей планеты, вообще не способны заражать человека.

Никогда не целуйтесь с одногорбыми верблюдами

- В семействе коронавирусов человека могут поражать только представители родов Альфа и Бета, - рассказал доктор биологических наук, профессор НГУ Сергей Нетёсов в своём выступлении на международной конференции «Хромосома 2023» в Новосибирске. - Вирусы рода Альфа были открыты существенно раньше, чем нынешний SARS-CoV2 (ковид19 – это название вызываемого им заболевания), и они переносились человеком намного легче. В частности, первый человеческий коронавирус был открыт в 1965-м году в одном из госпиталей Лондона.

Пять различных Бета-коронавирусов вызывают разные виды заболеваний человека, и три из них часто переносятся весьма тяжело. Первые из них были открыты в 2003-2004 гг., это вирус атипичной пневмонии (SARS-CoV), который вызвал ряд вспышек в Азии, Америке и Европе в 2003 годы со смертностью около 10%, и HKU1 – слабопатогенный вид коронавируса. Кроме того, к роду Бетакоронавирусов относится тропический ближневосточный Мербековирус, дающий летальность около 30%, то есть в 10 раз больше, чем нынешний SARS-CoV2. Его выявили в Саудовской Аравии и назвали MERS-CoV – Middle East Respiratory Syndrome CoronaVirus. Его носителями в природе являются насекомоядные летучие мыши, но человеку они не передаются напрямую от них. Промежуточным звеном стали одногорбые верблюды. С эпидемией SARS-CoV было покончено в 2003 году в Китае и других странах. Этому помогло исследование, в котором ученые выяснили, что его переносчиками были пальмовые циветты – кошкообразные хищники. Их тут же запретили разводить в Китае, и эпидемия закончилась.

Вирусы вредные и полезные

Геном коронавируса SARS-CoV2 начали пристально изучать сразу после его выявления в январе 2020 года в начале эпидемии, которая принесла людям во всех странах много горя. По итогам этих и последующих его исследований в 2022-м году пришлось переписывать учебники по вирусологии. Но если смотреть с точки зрения истории, то в действительности вирусы сделали для развития природного мира так много, что можно назвать их одним из важнейших катализаторов эволюции живых организмов. В частности, расселение древних людей по всей планете происходило не только в связи с кочующим образом жизни охотников, но и из-за необходимости спасения от различных эпидемий. Скандинавский полуостров был вернее всего впервые заселен благодаря бегству людей, которые спасались от эпидемии чумы.

Вирусы, как и другие инфекционные агенты, издревле совершали с человечеством то, что позже было названо естественным отбором. От инфекций погибали люди с более слабым иммунитетом, выживали и давали потомство более сильные и стойкие организмы. С точки зрения современного человека это негуманно, а с точки зрения эволюции — чем больше слабых и больных выживает и даёт потомство, тем слабее и болезненнее следующие поколения.

Вирусы растений начали недавно использоваться человеком для борьбы с насекомыми-вредителями. Существуют вирусы, которые поражают не только растения, животных и человека, но даже бактерии — бактериофаги. Человечество давно пытается применять бактериофаги как эффективные антимикробные препараты природного происхождения. Ведь далеко не все бактериальные инфекции хорошо поддаются лечению антибиотиками. ‘Кроме того, ряд бактерий стал устойчивым к антибиотикам. С вирусами у бактерий «взаимоотношения» длятся миллиарды лет, поэтому специалистам-вирусологам было из чего выбирать, когда встал вопрос о борьбе с бактериями с помощью вирусов.

Среди бактериофагов есть те, кто паразитирует на стафилококках, пневмококках, разных видах сальмонелл, синегнойной палочки и других опасных для человека бактериях. Эти свойства некоторых бактериофагов были открыты еще до изобретения антибиотиков, но чуть позже обнаруженные свойства пенициллина сделали его всемогущим в глазах всего мира, и тема бактериофагов была отодвинута исследователями на многие десятки лет. Сегодня их используют и как монотерапию при лечении инфекций, и в сочетании с антибиотиками, которые, как известно, на вирусы не влияют. Некоторые вирусы показали свой положительный эффект при лечении некоторых онкологических заболеваний.

Благодаря исследованию структуры вирусов появилось целое направление в медицинской биотехнологии — изобретение вакцин. Так, великий и ужасный коронавирус стал не только причиной смерти миллионов людей на нашей планете, но и материалом для создания целого ряда эффективных вакцин, - отметил Сергей Нетёсов. - Понимаете, когда спрашивают, каких вирусов человечеству опасаться в ближайшее время, хочется немного сместить акцент от «опасного» вируса к «опасному» человеку.

Вся проблема в том, что человек всё время пытается осваивать какие-то новые уголки природы, где он снова и снова сталкивается с вирусами, которые в них обитают. Слава богу, что хоть вирусы растений нас не поражают. А ведь их огромное количество, и сейчас с этой проблемой столкнулись теплицы во всем мире, в том числе - в Новосибирске. Причина появления новых вирусных патогенов человека — это почти всегда деятельность человека. Например, недавно из вечной мерзлоты криптобиологи извлекли два древних вируса, что навело ужас на мировую общественность.

- С одной стороны, это вирусы амёб, а не человека, - отмечает профессор Сергей Нетёсов, отвечая на вопрос из зала. - К тому же, их размножение требует специальных условий, и культивировать их крайне сложно. Но я бы на месте этих учёных всё же лучше их не культивировал. Показали, что они не опасны — и хватит. Ведь даже без специальных манипуляций мы создаем все новые и новые варианты вирусов: концентрация людей во многих странах и городах так велика, что распространение вирусов ускоряется, а вместе с распространением ускоряется и их эволюция.

Самые болезнетворные из современных человеческих вирусов — это вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции (ОРЗ). Не самые смертельные, а именно болезнетворные. Разумеется, в этом осеннем сезоне 2023 года будет и грипп, и коронавирус теперь всегда с нами, и еще минимум 20 видов разных возбудителей. Но человечество развивается и учится бороться с ними. С бактериальными инфекциями мы боремся очень успешно, и одно из последних достижений в этом плане — это вакцина против пневмококка. Она есть и для взрослых, и для детей. И она сильно уменьшила тяжесть заболеваний и саму заболеваемость этим патогеном. Так что наше дело — соревноваться с инфекциями, изобретая новые способы борьбы с ними.

Работают ли вакцины?

Это излюбленная тема не столько представителей отряда антиваксеров (они не задаются такими вопросами), сколько не менее обширной группы примкнувшим к ним скептиков. В качестве примера можно привести недовольство вакциной от вируса ветряной оспы, которой, как известно, обычно болеют всего раз в жизни и приобретают пожизненный иммунитет. Нередко привитые от «ветрянки» люди обращают внимание на повторное и даже трехкратное заболевание ветряной оспой, причем, не только в детском, но и во взрослом возрасте, когда болезнь проходит особенно тяжело. Но ответ состоит в том, что никто не сдает тест на тип вируса, когда заболевает якобы ветряной оспой. При этом существует до шести видов вирусов с симптомами, похожими на ветряную оспу. Это и вирус кори, и вирус краснухи, и другие, которые вызывают сыпь. Подтвержденных тестами повторных заболеваний одним и тем же вирусом данного типа в литературе практически нет. Теоретически привитый человек может по каким-то причинам потерять приобретенный иммунитет. Например, уже доказано, что если в детстве человек не болел корью и не был привит, то заболевание корью во взрослом возрасте уничтожает клетки иммунной памяти, оставляя возможность повторного заболевания. Правда, эти случаи довольно редки.

Не вдаваясь в подробности развенчания вакцин — об этом написано много статей, стоит отметить основные слабые места в аргументов антиваксеров. Ни один из антиваксеров не имеет отношения к вирусологии, а большая часть — и к медицине. Аргумент про мировой заговор фармакологов, зарабатывающих миллиарды, разбивается повсеместно о бесплатную вакцинацию. Миллиарды делаются не на вакцинах, а на фуфломицинах, с которыми почему-то мало кто в нашей стране не борется, а, напротив, активно их употребляют и рекламируют, несмотря на то, что их список опубликован в открытом доступе, и любой любознательный человек может найти и ознакомиться с ним.

Автор: Мария Роговая

Проект «3.14 Будущее наступило», созданный при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.