Эпидемия вируса Эбола до сих пор окончательно не побеждена, несмотря на колоссальные усилия международных компаний здравоохранения и многомиллионные вливания в исследования. До сих пор ученые не могут ничего противопоставить вирусу MERS, периодически вспыхивающему на Ближнем Востоке и внезапно унесшем жизни тридцати трех человек в Южной Корее в 2015 году. Уже год ученые из США не могут найти и изучить Бурбонский вирус, который в 2014 году стремительно унес человеческую жизнь и затаился где-то на просторах Северной Америки. Исследователи вечной мерзлоты предостерегают от пробуждения недавно обнаруженного гигантского вируса Mollivirus sibericum, геном которого только на 7% понятен специалистам. Что предпримет человечество, чтобы оградить себя от невидимых существ, генетически запрограммированных на разрушение живых клеток, и так ли опасна вирусная угроза на самом деле?
Клеточный диверсант
«Вирус» на латыни означает «яд». И по сути он таковым и является для всех без исключения живых организмов, ведь для своего воспроизводства – основной функции всех живых существ – вирусу необходима чужая живая клетка. Вне этой клетки он не подает признаков жизни и находится в глубокой спячке в ожидании своего часа. По сути, вирусы – это незаметные и очень опасные паразиты, поражающие все типы организмов: растения, животных, бактерий, архей.
Вирусы существуют на границе живого и неживого. С одной стороны, они имеют собственный набор генов и проходят стандартный путь эволюции под давлением естественного отбора, как и все живые организмы. Они могут размножаться путем копирования себя в других клетках. Это, кстати, дает основания некоторым ученым утверждать, что жизнь на планете могла первоначально зародиться в виде подобных самособирающихся и самокопирующихся молекул. С другой стороны, эти организмы не имеют клеточной структуры, которая является основным свойством живой природы, а также неспособны самостоятельно проводить обмен веществ.
Вирусы впервые были открыты в 1892 году. За прошедшие сто с лишним лет специалисты из области биологии и медицины нашли и описали более 5 тыс. различных вирусов. Причем чем точнее и прогрессивнее становится техника и методики обнаружения, тем больше ученые узнают об этих организмах. По самым скромным оценкам, на Земле существует несколько миллионов вирусов. Они присутствуют практически в каждой экосистеме планеты и являются самой распространенной и многочисленной формой биологической жизни, о которой, увы, мы знаем довольно немного. При этом подавляющее большинство видов настолько малы, что неразличимы под световым микроскопом. И, пожалуй, именно эти микроскопические структуры, единственная способность которых – воспроизводство своих копий в чужих клетках, могут поспорить с человеком за звание истинных хозяев нашей планеты.
Вирусы распространяются множеством различных способов. Например, при посредничестве насекомых – тли, через которую заражаются растения, или кровососущих паразитов, разносящих инфекцию между животными и людьми. Некоторые вирусы передаются воздушно-капельным путем, при контакте с влагой и дыханием зараженного объекта. Другие передаются половым путем, через кровь, при употреблении пищи.
В «вирусной теме» есть два постулата. С одной стороны, иммунная система живых организмов, и, в частности, человека, выдает ответ на инфицирование вирусом, то есть начинает сражаться с инородным агентом-паразитом. Плохая новость заключается в том, что некоторые вирусы умеют обходить иммунную реакцию и прочно закрепляются в живом организме, вызывая хроническую болезнь. И излечить такие заболевания непросто. Наиболее надежным вариантом от вирусных инфекций считается вакцинация, хотя и тут не все безопасно и прозрачно.
Эпидемии, вызванные вирусами, бушевали на Земле во все времена. До нас дошли сведения о бедствиях, связанных с оспой, корью, испанкой и другими вирусными болезнями, но сколько масштабных и локальных вспышек осталось за границами нашей осведомленности? На сегодняшний день выделено более 70 вирусов, вызывающих различные заболевания у людей и зачастую способных убивать. К сожалению, врачи и ученые все еще обнаруживают новые виды микроорганизмов, опасных для человека. Все это происходит на фоне актуальных и нерешенных проблем, таких, как всем известный ВИЧ.
Свиной грипп
«Доказано, что воздействие вируса на системы организма – это не только осложнение, это нарушение их функций. За ту неделю, пока человек переносит заболевание, организм тратит так много сил на восстановление, что это стоит одного года жизни. Вот и подсчитайте, сколько раз вы болели гриппом и насколько укоротили свою жизнь». Врач-грипполог, главный научный сотрудник НИИ вакцин и сывороток имени Мечникова РАМН Юрий Гендон.
Свиной грипп, как и многие другие, относится к группе условно опасных вирусов. Как утверждают данные Гарвардской школы общественного здоровья (на основе статистики, собранной в США, и модельных расчетов), смертность от этого заболевания составляет 0,007 % от числа заболевших, что даже ниже, чем показатели самого обычного сезонного гриппа. Опасность же свиного гриппа кроется в смертельных осложнениях, которые очень быстро развиваются у людей из группы риска, в которую входят больные с ослабленным иммунитетом, дети, беременные женщины и старики. То есть довольно большая часть населения планеты.
В 2009 году жертвами свиного гриппа стали 18 тыс. человек по всему миру. Эпидемия была остановлена, но ученые не скрывали своих опасений насчет будущего. Судя по всему, будущее наступило в 2016 году: медики обнаружили новый штамм вируса, устойчивый к выработанным вакцинам. Как сообщают профильные специалисты из Государственной справочной лаборатории по птичьему гриппу в Китае, в текущем году стоит готовиться к угрозе нового штамма уже известного вируса свиного гриппа – EAH1N1.
Строго говоря, штамм EAH1N1 не является открытием. Он известен специалистам по крайней мере с 1979 года (в то время как стандартный вирус свиного гриппа – с 1918-го). Проблема в том, что в результате мутаций этот штамм получил возможность передаваться от животного к человеку, что кардинально меняет все. Китай, как крупнейший в мире производитель свинины, крайне заинтересован, с одной стороны, в сохранении экономических выгод, а с другой – в благополучии своих многочисленных граждан, поэтому специалисты из КНР особенно пристально следят за этой темой.
Однако проблема в случае с вирусами свиного гриппа гораздо сложнее и масштабнее, чем кажется на первый взгляд. Китайские вирусологи поставили эксперимент, в ходе которого были осмотрены более 34 тыс. свиней из различных регионов страны. У животных было зафиксировано 228 различных вирусов гриппа, обладающих потенциалом передачи человеку. Практически все они передаются воздушно-капельным путем, а это значит, что прошедшая и грядущие волны заражения свиным гриппом точно не будут последними. Если только ученым не удастся найти универсальную вакцину.
Бурбонский вирус
Обычно новые смертельно опасные инфекции регистрируют в африканско-азиатском регионе. Поэтому появление нового вируса с подтвержденным летальным исходом в Соединенных Штатах, одной из самых развитых стран мира, переполошило медицинские службы США. В 2014 году в округе Бурбон, штат Канзас, был госпитализирован мужчина 50 лет. Симптомы его болезни отчасти напоминали грипп, отчасти энцефалит: лихорадка, сыпь, потеря аппетита, сильнейшее утомление, головные боли, рвота. Выяснилось, что пациент занимается фермерским хозяйством и по роду деятельности частенько подвергается укусам насекомых. Ухудшение самочувствия мужчина зафиксировал на следующий день после укуса клеща. При госпитализации у него взяли анализы, и врачи констатировали резкое падение числа лейкоцитов в его крови. Вскоре у больного развилась легочная и почечная недостаточность, в результате которой, несмотря на усилия врачей, пациент скончался. Весь период с учетом лихорадочного лечения занял 11 дней со дня укуса.
Незадолго до смерти у мужчины брали кровь на тщательный анализ. Врачи рассчитывали обнаружить там возбудителя пятнистой лихорадки Скалистых гор или вирус Хартленд, которые также переносятся насекомыми. Но после проведения тестов специалисты констатировали: ни одно из их предположений не подтвердилось. Получается, в стране с одной из самых лучших медицин в мире пациент умер от неизвестной болезни. Уже через несколько месяцев другая группа исследователей заинтересовалась этим вопросом. После проведения повторных исследований, в анализах крови мужчины был зафиксирован чужеродный элемент – ранее неизвестный вирус. Специалисты назвали его Бурбонским, по местности обнаружения.
Попытка найти другие случаи заражения и выздоровления ни к чему не привели: симптомы были слишком стандартными, а сам вирус без тщательного исследования крови в специальных лабораториях обнаружить невозможно. Фактически специалисты остались один на один с затаившемся где-то на просторах США Бурбонским вирусом, который лишь один раз доказанно проявил себя, вызвав летальный исход.
Впрочем, кое-что ученым выяснить удалось. Новый вирус имеет много общего с тоготовирусами, вызывающими тяжелые воспаления нервной ткани, энцефалиты и менингиты. Как и другие тоготовирусы, Бурбонский, вероятнее всего, переносится клещами, паразитирующими на животных. Однако в отличие от уже знакомых ученым микроорганизмов, обнаруженный агент поражает клетки иммунной системы и разрушает белые кровяные тельца, что приводит к невозможности сопротивляться болезни. Именно по этой причине и скончался мужчина – его система защиты не смогла справиться с натиском болезни без важного компонента, который был блокирован деятельностью вируса.
«Думаю, можно считать, что вирус появился уже некоторое время назад, но до сих пор мы просто не могли его диагностировать. Мы подозреваем, что имеются и другие случаи, не столь серьезные, незамеченные, после которых люди выздоровели, и мы о них просто не знаем». Инфекционист Дана Хокинсон из группы исследователей Бурбонского вируса в интервью The New York Times.
Надо отдать должное реакции и планам американских специалистов. После первого шока от появления смертельно опасного вируса они взялись за масштабное исследование крови жителей Канзаса с тем, чтобы обнаружить носителей вируса, которым повезло иметь сильную иммунную систему и вылечиться от внезапного недуга. Только после тщательного исследования вируса, определения роли животных, насекомых и человека в его жизненном цикле, а также после оценки рисков можно будет говорить о выработке конкретных мер по противодействию затаившейся напасти. Пока вирус скрывается на просторах США и не поддается исследованию, говорить об эффективной методике сопротивления или вакцине, к сожалению, не приходится.
Вирус Зика
«В прошлом году этот вирус появился в Америке и распространился с поразительной быстротой. На сегодняшний день вспышки заболевания зарегистрированы на территории 23 стран региона. Уровень опасности чрезвычайно высок». Генеральный директор ВОЗ Маргарет Чан.
В последние несколько месяцев приходят другие настораживающие сигналы и из Центральной и Южной Америки. Врачи говорят о новых волнах распространения вируса Зика. Все чаще можно услышать сообщения о том, что он тем или иным способом пересекает океаны и обнаруживается в европейских странах, в том числе и в России. Все это никак не добавляет спокойствия.
Вирус Зика был открыт в 1947 году. Его обнаружили у макак-резусов, обитавших в угандийском лесу Зика, от которого болезнетворный агент и получил свое название. Год спустя был найден и основной переносчик – комары вида Aedes africanus, обитавшие в том же лесу. Факт инфицирования человека был зарегистрирован в 1964-м в Нигерии. Правда, до 2000-х годов вирус вел себя довольно смирно – организации зарегистрировали всего 15 случаев заболевания в той же Африке и Юго-Восточной Азии. Ситуация изменилась в 2007-м, когда на островах Яп, расположенных в Тихом океане, вспыхнула лихорадка Зика, вызванная этим же возбудителем. К тому времени как очаг был локализован и устранен, вирус уже отправился в далекий путь на восток и через Новую Каледонию, острова Кука, Французскую Полинезию и остров Пасхи достиг берегов Южной Америки. И уже там он проявил себя во всей своей мощи – по данным специалистов, сегодня количество инфицированных вирусом Зика насчитывает сотни тысяч людей, а окончательная цифра в итоге может достигнуть 3 – 4 млн. человек в одной только Америке. Бушующему вирусу присвоен статус пандемии.
Вообще говоря, вирус довольно хорошо переносится человеком и не приводит к летальным исходам. У зараженных наблюдается легкая головная боль, сыпь, жар, общее недомогание, боли в суставах. Да и то, все перечисленные симптомы проявляются только у одного из пяти зараженных, в то время как остальные даже не в курсе, что являются носителями. Спустя несколько дней симптомы проходят и человек чувствует себя нормально.
Ужасающее действие вируса и его основная угроза таятся в последствиях заболевания, которые особенно ярко проявляются у беременных женщин. Как полагают специалисты, вирус способен оказывать влияние на формирование плода и приводить к врожденной микроцефалии и синдрому Гийена-Барре, что, в свою очередь, ведет к трудностям в умственном развитии, проблемам с опорно-двигательным аппаратом и психическим отклонениям. Это предположение базируется на скрупулезном анализе и статистических данных: во время эпидемии «безобидного» вируса Зика во Французской Полинезии 73 ребенка родились с синдромом Гийена-Барре и другими неврологическими заболеваниями. И хотя связь вируса с этими заболеваниями не подтверждена, бразильские специалисты, как представители страны, наиболее сильно страдающей от вируса Зика, говорят о ней как о наиболее вероятной.
Перед лицом внезапно возникшей угрозы медики и ученые снова бессильны: стопроцентно эффективной вакцины от вируса Зика нет, как и реальных планов по остановке эпидемии.
Mollivirus sibericum
«Да, мы выпускаем джинна из бутылки, но только в положительном научном смысле. Но если мы не будем начеку и начнем индустриализацию этих мест без необходимой предосторожности, есть риск, что однажды мы разбудим какие-нибудь вирусы вроде оспы, которую считали искорененной». Профессор медицины университета Экс-Марсель, первооткрыватель Mollivirus sibericum, Жан-Мишель Клаври.
Картина, при которой ученые не знают о существовании вируса, пока он не проявит себя и не убьет человека, к сожалению, довольно типична. Тем ценнее открытия в этой области, не связанные с летальными исходами, такие, как результат изысканий группы французских ученых под руководством Жана-Мишеля Клаври. В 2015 году совместно с группой российских коллег исследователи обнаружили новый вид гигантского вируса. Он был зафиксирован в одноклеточных медузах Acanthamoeba, которые находились в образце грунта из Сибири, взятом из области вечной мерзлоты. По оценкам первооткрывателей, вирус находился там не менее 30 тыс. лет.
Mollivirus sibericum – самый «молодой» из гигантских вирусов. До него в 2003-м был открыт Mimivirus, потом в 2013-м Pandoravirus и в 2014-м Pithovirus. Новый представитель группы оказался соседом Pithovirusа – он был найден в том же куске грунта. К слову, гигантскими эти вирусы называют, поскольку в отличие от тысяч изученных собратьев, они имеют непривычно большие размеры, сходные с размерами бактерий. Их даже можно разглядеть в обычный микроскоп.
На самом деле, выживание даже в условиях вечной мерзлоты – не совсем характерная для вирусов черта. Но эта «гигантская четверка», как оказалось, дремлет во льдах внутри своих живучих носителей. Так что становится понятной обеспокоенность научного сообщества продолжающимся изменением климата и повышением среднегодовой мировой температуры. Глобальное потепление уже сейчас приводит к тому, что Антарктида теряет в площади по 2 км2 и более в год. Лед тает, и все, что в нем содержалось, уносят океанские течения. По прогнозам ученых, и Арктика скоро освободится ото льда, открыв новые морские пути и новые биологические проблемы.
Вкупе с климатическими последствиями глобального потепления при таянии ледников и сходе снежных покровов чрезвычайно велик оказывается риск высвобождения неизвестных человеку инфекционных агентов. А живучести новому вирусу не занимать. Как комментирует жизненную энергию Mollivirus sibericum французский Национальный центр научных исследований, всего нескольких вирусных частиц, сохраняющих способность инфицировать, при наличии чувствительного организма может хватить для того, чтобы потенциально патогенный вирус вернулся к жизни. Иными словами, из искры возгорится пламя.
Судя по всему, Mollivirus sibericum для репликации использует ядро клетки хозяина и опирается на работу других, более мелких вирусов. Это делает его действие сходным с действием таких неприятных вирусов, как аденовирусы, папилломавирусы и герпесвирусы. Результаты экспериментов, поставленных на амебах, показали, что Mollivirus sibericum встраивается в ядро клетки и передает ей часть своей ДНК, изменяя клеточную структуру за несколько часов до неузнаваемости.
Впрочем, по предварительным данным, Mollivirus sibericum не опасен для человека. Более того, его изучение и использование может принести вполне ощутимую пользу: Mollivirus sibericum успешно поражает одноклеточную амебу Acanthamoeba, которая, в свою очередь, выступает источником заболеваний глаз у людей, носящих контактные линзы. Такая амеба способна жить в пространстве между линзой и глазом, постепенно проникая в роговицу и вызывая нарушения зрения и даже слепоту. Mollivirus sibericum, как надеются ученые, сможет послужить естественным антидотом против этой амебы. Безусловно, перед применением в данном качестве вирус тщательно проверят на патогенность.
Многие исследователи обращают внимание на полезную сторону вирусов. Так, например, без способности переноса генов от организма к организму, которой они обладают, млекопитающие никогда бы не получили белок, контролирующий развитие плаценты. Медики говорят о вирусах, способных убивать раковые клетки без вреда для человека. Применение вирусов-бактериофагов, уничтожающих определенные группы бактерий, давно стало альтернативным способом лечения бактериальных заболеваний, причем его успешность выше, чем у антибиотиков. И это только в области медицины, не говоря уже о других сферах применения вирусов, таких как сельское и лесное хозяйство. В целом жизнь среди вирусов – абсолютно нормальная часть нашей реальности. Тем более что инфекционных агентов, сразу и наповал убивающих человека, на самом деле не так уж и много. Гораздо дальновиднее заботиться об укреплении своего иммунитета и улучшении здоровья, чем бояться очередной волны пандемии чего бы то ни было.
