Человечество не может победить вирус

Обновлено: 24.04.2024

Не совсем живые, но опасные: почему нам так сложно бороться с вирусами / ©

Жив или нет?

Ученые до сих пор не могут окончательно решить: являются ли вирусы живыми организмами или нет. За последнее столетие мнение научного сообщества менялось несколько раз. Сначала вирусы рассматривали как яды – собственно, от этого слова и произошло их название (virus в переводе с латинского — яд). Затем их описывали как особую форму жизни, потом снова перенесли в категорию биохимических веществ.

Вирусные инфекции сопутствуют человечеству, пожалуй, с момента его возникновения. Живым подтверждением тому является геном современных людей, который на восемь процентов состоит из ДНК ретровирусов. Это отголоски инфекций, которыми наши далекие предки страдали еще сотни тысяч лет назад. Некоторые из них даже сыграли позитивную роль в нашей эволюции. Например, один из ретровирусных генов был использован организмом женщин для создания во время беременности синцитиотрофобласта – многоядерной структуры, которая извлекает из материнской ткани вещества, необходимые для эмбриона, защищает его от патогенов, синтезирует некоторые гормоны.

Но далеко не все вирусы приносят пользу, и далеко не все безобидны для человека. Возможно, некоторые из тех вирусов, ДНК которых сохранилась в нашем геноме, вызывали в прошлом инфекции, наводившие на наших предков не меньший ужас чем, натуральная оспа (побежденная благодаря вакцинации в прошлом веке), ВИЧ-инфекция или современная пандемия COVID-19. Современному человечеству приходится сталкиваться с новыми вызовами: существует еще много непобежденных вирусных инфекций, появляются новые, и они представляют собой актуальную проблему для современного здравоохранения.

Эволюция наоборот: количество против качества

Благодаря прививкам человечество смогло забыть о целом ряде страшных эпидемий: бубонная чума, натуральная оспа, холера. В числе инфекций, которые удалось взять под контроль, также значится краснуха.

Так или иначе, это оказалось не менее эффективно, чем эволюция по пути усложнения. Организм каждого отдельно взятого человека – целая миниатюрная вселенная, которая научилась максимально эффективно взаимодействовать с внешним миром. Сила вирусов – в максимальной простоте, устойчивости и быстрой изменчивости. Они настолько отличаются от нас, что появилась еще одна гипотеза на грани фантастики, согласно которой первые вирусные частицы попали на нашу планету из космоса. Пока этому нет ни достоверных доказательств, ни опровержений.

Число новых болезнетворных вирусов постоянно растет, и ученые считают, что эта тенденция сохранится. Новый коронавирус SARS-CoV-2 – лишь один из возбудителей, давших о себе знать за последние годы. Одни эпидемии удается быстро локализовать, другие, такие как COVID-19, распространяются по всему миру и приводят к ужасающим последствиям, вплоть до миллионов смертей и экономического коллапса, третьи еще только предстоит открыть.

Постоянно преподносят сюрпризы и уже известные вирусы. Врачам-инфекционистам и эпидемиологам приходится не просто реагировать на вспышки новых инфекционных заболеваний, но зачастую делать это крайне быстро, чтобы ситуация не стала критической. Вирусы – проблема, с которой человечество пока не справилось, хотя в этом направлении уже достигнуты немалые успехи.

Так, например, в 2020 году в России на фоне высокого риска циркуляции двух вирусов одновременно – гриппа и COVID-2019, и, соответственно, повышенного спроса на вакцины от гриппа, Минздравом РФ был разработан специальный план вакцинации населения. Программа должна охватить более половины населения страны.

Враг, с которым сложно бороться

Вирусная частица – вирион – состоит из вирусного генома, представленного нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК), покрытого белковой оболочкой (капсидом). У некоторых вирусов есть дополнительная внешняя оболочка, позаимствованная у клеток – суперкапсид. У простых вирусов генетический материал может кодировать всего четыре белка, а самые сложные кодируют до 100–200 белков.

В Новосибирском государственном университете состоялась презентация лаборатории по созданию онколитических вирусов, разрушающих раковые клетки.

У организма человека есть довольно большой арсенал средств для борьбы с вирусными инфекциями. К ним относятся лихорадка, свидетельствующая о реакции иммунной системы, кашель, чихание и другие выделительные механизмы, которые мешают вирусам прикрепляться к клеткам. Не остается в стороне и иммунная система: она активирует вещества, которые инактивируют вирусные частицы и разрушает зараженные клетки.

А иногда иммунный ответ может быть избыточным и нанести немало вреда, вплоть до того, что будет нарушена работа всех органов. При некоторых вирусных инфекциях развивается так называемый цитокиновый шторм. Иммунные клетки вырабатывают множество воспалительных веществ (медиаторов воспаления), которые снова активируют иммунные клетки, и процесс нарастает лавинообразно, воспаление охватывает весь организм. В частности, из-за этого у некоторых людей инфекция COVID-19 протекает тяжело и приводит к гибели.

У вирусов всего этого нет, а когда они находятся внутри клетки, до них и вовсе очень сложно добраться. Кроме того, вирусы очень разнообразны по своей морфологии и постоянно и достаточно быстро мутируют, поэтому против них сложно разработать универсальное лекарство.

Аналогично на всю жизнь остаются в организме после инфицирования вирусы папилломы человека (ВПЧ). Можно предотвратить заражение, но, врачи пока не обладают препаратами, которые смогут избавить пациента от вируса, когда заражение уже произошло. В большинстве случаев инфекция, вызванная на данном этапе ВПЧ, протекает бессимптомно, но существуют ВПЧ 16 и 18 типов, которые могут вызывать онкологические заболевания. Например, с папилломавирусной инфекцией связано 70 процентов всех случаев рака шейки матки.

Легче предотвратить, чем излечить

Примечательно, что первая в мире вакцина была создана именно против вирусов – родственников современной ветрянки. Когда-то натуральная оспа наводила на людей не меньше страха, чем чума. Она быстро распространялась воздушно-капельным путем, 30 процентов заболевших погибали, а у выживших обычно оставались безобразные рубцы на коже.

В 1796 году английский врач Эдвард Дженнер сделал первую прививку против этого заболевания, а через 200 лет, в конце 1970-х годов, натуральная оспа была полностью искоренена. Это событие часто называют самым выдающимся достижением мировой науки и медицины. Есть надежда, что в обозримом будущем та же судьба постигнет и другие вирусные инфекции. Эксперты считают, что на очереди корь и краснуха. Кстати, в 2019 году России был официально присвоен статус страны, свободной от краснухи.

Эдвард Дженнер использовал дивергентную живую вакцину – он прививал своих пациентов вирусом коровьей оспы, и это давало перекрестный иммунитет против вируса натуральной оспы человека. Современные вакцины содержат ослабленный вирус, который не может вызвать заболевание (живые аттенуированные вакцины) или отдельные фрагменты возбудителя (компонентные вакцины), в ответ на которые развивается специфический иммунный ответ. Такие вакцины безопасны, очень редко вызывают серьезные побочные эффекты и обеспечивают надежную, продолжительную защиту.

Список существующих вакцин не ограничивается прививочным календарем. Некоторые из них вводят только людям из групп повышенного риска, проживающих в районах с неблагоприятной эпидемической обстановкой или выезжающих в эти районы. К этой группе относят прививки против клещевого энцефалита, бешенства, желтой лихорадки.

Однако противовирусные вакцины не являются абсолютной панацеей. Против многих вирусных инфекций пока не разработаны вакцины. Это может быть связано с недостаточным пониманием патогенеза инфекционного заболевания, всех тонкостей иммунного ответа. От некоторых разработанных вакцин приходится отказываться из-за низкой эффективности, отсутствия продолжительного иммунитета или высокого риска серьезных побочных эффектов. Например, вакцина против ВИЧ-инфекции существует, но она снижает риск заражения лишь на 30 процентов. Тем не менее, эксперты ВОЗ не рекомендуют делать всем такую прививку, потому что человек может испытывать ложное чувство защищенности и перестать соблюдать элементарные правила безопасности.

Многие вирусы очень изменчивы: вакцина уже через несколько месяцев может стать неэффективной против нового штамма. Так, например, происходит с вирусом гриппа. Каждый год приходится готовить новую вакцину. Ситуация с COVID-19 показала, что новые эпидемии могут стремительно распространиться по всему миру. У ученых не было времени, чтобы вовремя разработать новую вакцину и провести все необходимые клинические испытания. Никто не может со стопроцентной точностью предсказать, как вирусы изменятся в будущем, и с какими еще инфекциями придется столкнуться человечеству.

Из 1500 известных вирусов человечество победило раз и навсегда только оспу. Во всех остальных случаях — даже если речь идет о скосившей в свое время пол-Европы чуме — вирус появляется снова, и от новых массовых смертей человечество спасают вакцинация и другие профилактические меры.

Пандемия коронавируса актуализировала многие вопросы, которые раньше волновали в основном только специалистов: как возникают новые вирусы, в каких случаях они вызывают эпидемию, какие шаги нужно предпринять, чтобы предотвратить массовые смерти. Мы обсудили эти вопросы и расспросили об особенностях коронавируса инфекциониста Владимира Никифорова, доктора медицинских наук, заведующего кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии РНИМУ им. Н. И. Пирогова.

Что такое эпидемия и пандемия? Какие статистические показатели должно иметь заболевание, чтобы ему можно было присвоить статус эпидемии и пандемии?

Можно ли сказать, что каждый год случается пандемия каких-то заболеваний?

Почему одни вирусные заболевания распространяются быстро, а другие — нет?

Скорость распространения зависит от механизма заражения и пути передачи инфекции. Например, если инфекция передается воздушно-капельным путем, то это происходит, как правило, быстро. Вспышка кори распространяется очень быстро. Сейчас пандемии кори быть не может, потому что в основном население привито от этого заболевания. Есть такое понятие, как индекс контагиозности: сколько человек в процентах заболеет, получив заражающую дозу. Чем выше этот индекс, тем хуже для нас с вами. Для кори индекс контагиозности равен 95%, то есть из 100 человек, которые получили заражающую дозу, заболеют 95. Грипп и COVID-19 быстро распространяются воздушно-капельным путем. Но, как правило, у основной массы инфекционных болезней этот показатель порядка 50%.

Также скорость распространения болезни зависит от путей передачи вируса. Например, бешенство передается только при укусе животными, поэтому никаких эпидемий бешенства для человека не может быть.

Почему вирусы не уничтожат всех людей на Земле?

По каким причинам обычно заканчиваются эпидемии?

Основная причина в том, что накапливается коллективный иммунитет. Если переболели больше 60–70% от всего населения, то передача заболевания резко сокращается и эпидемия глохнет. Но где-то возбудитель обязательно оставит себе лазейку. Он может сделать какой-то процент переболевшего населения просто носителями, а у кого-то заболевание перейдет в хроническую форму. Носитель — это тот, у кого нет никаких симптомов (при хронической форме заболевания у человека минимальные симптомы). Другой возможный вариант — если вирус или бактерия перешли к людям от животных, то они могут на какой-то период спрятаться обратно в животных, а затем снова перейти на человека.

До сих пор у нас сохраняется страх перед чумой, хотя она с 1912 года перестала уносить сотни тысяч жизней. Насколько опасны локальные вспышки заболевания разными видами чумы в России и мире в XXI веке?

Последняя самая известная и детально проанализированная эпидемия чумы была в 1911–1912 годах в районе Харбина, так называемая чума в Маньчжурии. Харбин был русским городом на территории Китая, и наши врачи помогали лечить китайцев.

Это чума пришла из ниоткуда и ушла в никуда. Вспыхнула в 1911 году и в 1912 году затихла, но не полностью. Это пример классического занесения заболевания в человеческое общество из животного мира. Чума — это прежде всего болезнь грызунов. Болеют в основном суслики, сурки, песчанки, тушканчики. Сейчас животные продолжают болеть чумой вдоль южной границы России с Монголией, в районе Алтая, Байкала. Природные очаги чумы существуют в районе Северного Кавказа и Астрахани.

Были единичные случаи заболевания чумой среди людей в 1979, 2014 и 2015 годах. Туристы иногда привозят чуму из Монголии. Там может произойти контакт с сурками. Местные монголы их едят. Сурки очень пугливые, и на них трудно охотиться, а вот больной чумой сурок теряет страх и легко попадается. Когда люди начинают разделывать тушку этого несчастного сурка, происходит заражение чумой. Поэтому в Монголии в 2020 году мы наблюдали локальную вспышку чумы среди тех, кто охотился.

На нашей границе с Монголией практически нет людей, а те, кто там живет, привиты от чумы и предупреждены о чумных животных. По дальневосточным ковыльным степям можно неделю ехать на машине и не встретить ни одного человека. Так что эпидемия чумы России не грозит, но локальные вспышки по миру могут быть вполне возможны.

Еще есть один постоянный большой очаг чумы — на Мадагаскаре. Последняя вспышка чумы на Мадагаскаре была в 2017 году, заболело более 1300 человек. Да, еще в Китае все время есть чума, но китайцы очень не любят говорить о своих болезнях, так и с коронавирусом было. Они иногда вынуждены сообщить, что в таком-то году около пяти случаев чумы, но я думаю, что на самом деле их намного больше.

Еще один очаг чумы — в Средней Азии. Для нас важен очаг в районе Байконура в Казахстане, и ничего мы с этим сделать не можем, это природный очаг. Вакцинация животных невозможна. Благо, там никто не бродит по пустыне, местные песчанки, основные переносчики чумы в этом месте, несъедобны, никто на них не охотится.

С чем связан тот факт, что источником пандемии чаще всего становится Китай?

Кроме того, климат: в юго-восточных провинциях жара, влага, идеальная среда для вирусов.

Расскажите кратко, как удалось победить современные вирусные эпидемии, которые представляли большую опасность для людей на протяжении последнего столетия (оспа, холера, свиной грипп, SARS-1)?

Прежде всего, вакцинальная работа. Кто бы что ни говорил против вакцинации, инфекция побеждена во многом благодаря противоэпидемическим мерам, в особенности вакцинам. Правда, инфекционных болезней насчитывается около полутора тысяч. Полностью победили мы только одну — натуральную оспу. В 1979 году был зафиксирован последний случай заболевания оспой, с 1980-81 годах мы перестали прививаться от нее. Также удалось резко, хоть и не полностью, снизить заболеваемость полиомиелитом благодаря вакцине нашего советского ученого Чумакова.

Была страшная пандемия свиного гриппа в 2009 году. Он пришел из Китая. Прошла очень сильная мутация, вирус получил совершенно новую внешнюю оболочку. До этого мы делали вакцину от гриппа на куриных яйцах: заражаем куриное яйцо, эмбрион жив, и внутри яйца растет вакцинальный штамм вируса. Но в 2009 году свиной грипп был настолько агрессивным, что убивал куриные эмбрионы. Не получалось вырастить нужное количество вируса, чтобы сделать вакцину. Решить проблему удалось с большим трудом. Но этот вирус обладал всеми особенностями нормального природного вируса. В 2009 году он действительно убивал, как на сегодняшний день ковид. За год он потихоньку ослаб, нормальный природный вирус не хочет убивать, он обязательно будет снижать вирулентность.

По-хорошему, ковид за год должен был вирулентность снизить, но пока этого не происходит. Если бы он был естественным, он бы постепенно перешел в статус сезонного ОРВИ, а он пока бушует.

Помимо COVID-19, из семейства коронавирусов мы еще слышали об эпидемии SARS и MERS. Насколько опасно семейство коронавируса для человечества?

Это огромное семейство, около пятидесяти разновидностей. Есть опасные коронавирусы для кошек, для собак, в принципе это семейство вирусов животного мира. С 1965 года известно четыре коронавируса, которые вызывали ОРВИ у человека, кашель, насморк, снижали иммунитет, но никто даже не думал ни создавать вакцину, ни препараты против этих коронавирусов. Достаточно было тех препаратов, которые продаются в аптеках.

Вакцину теоретически можно создать против чего угодно. Но не всегда удается. От СПИДа не получается, от гепатита C тоже…. Но смотрите, сколько вакцин сделано за год против ковида. Для этого нужны экономические и чисто клинические показания. Зачем вам вакцина от насморка? Ведь у вас насморк и так через три дня пройдет. Тогда как любая вакцина всегда опасна побочными эффектами. А вирусов сотни. И вообще, очень сложно получить противовирусный препарат прямого действия, чтобы он влиял конкретно на вирус. Когда вы работаете с бактериями, все более или менее просто: у них собственный обмен веществ, и вы можете его нарушить. А у вируса вообще никакого обмена веществ нет, как к нему подступиться? Опасность в том, что вместе с вирусом можно убить клетку, в которой он находится, то есть убить самого больного. Как убить вирус и не убить больного? Приходится идти в обход, блокировать ферменты, которые вирусу нужны, это сложно.

Есть вероятность, что нам всегда придется жить с коронавирусом?

Думаю, он пришел навсегда. Просто он либо деградирует до обычного сезонного гриппа, либо опустится еще ниже — до уровня обычных ОРВИ. Но то, что он никуда не уйдет, это точно, ему у нас явно понравилось.

И от него нужно будет прививаться каждый год, как от гриппа?

Не исключаю. Но вообще маловероятно. Он не мутирует с такой же скоростью, как грипп. Впрочем, с этим коронавирусом все прогнозы оказываются ложными. Лучше преодолевать неприятности по мере их поступления.

Когда и чем закончится пандемия COVID-19, нам еще предстоит узнать. Какова вероятность, что в ближайшем будущем может произойти новая крупная эпидемия? Откуда может прийти угроза? И можно ли это предотвратить?

Уже сейчас многие эксперты уверены: вирус, который стал причиной вспышки новой болезни, навсегда войдет в историю человечества. SARS-Cov-2 сделал то, чего за последние 100 лет не удавалась ни одному другому вирусу или бактерии: запер большую часть населения планеты по домам, парализовал не только социальную, но и экономическую жизнь многих государств. Он стал научной загадкой для мирового академического сообщества. Патогенез смертельно-опасной болезни COVID-19, которую он вызывает, до сих пор не разгадан. Но не менее значимо, что SARS-Cov-2 помог всем осознать: угроза нового заражения сейчас также актуальна для человечества, как и 100, 200 или 300 лет назад.

Новая эпидемия — это возможно?

Такое событие может произойти и совершенно внезапно, причем в самых разных частях мира. Вот сейчас мы все озабочены COVID-19, но до этого была вспышка, например, вируса Эбола в Африке. Тоже, кстати, вирус, связанный с летучими мышами. А до этого была лихорадка Зика, и все были сильно озабочены ей. Причем было совершенно непонятно, почему вдруг этот вирус, в общем-то, давно известный, стал с такой скоростью распространяться в новые ареалы и вызывать такие последствия. А до этого, в 2009 году, был новый пандемический вирус свиного гриппа H1N1. Еще раньше в Азии постоянно появлялись новые варианты птичьего гриппа, которые становились патогенными для человека. Кстати, современный штамм птичьего гриппа не может пока передаваться от человека к человеку. Но вполне вероятно, что такой штамм появится и будет распространиться в человеческой популяции. Поэтому новые вспышки возможны. И чтобы понимать, откуда и с какой вероятностью новые инфекции могут прийти, современная вирусология должна решить очень серьезную задачу — необходимо описать полностью все зоонозы в природных резервуарах, которые обладают вот таким опасным потенциалом.

Зоонозы (зоонозные инфекции) — группа инфекционных и паразитарных заболеваний, возбудители которых паразитируют в организме определенных видов животных, и для которых животные являются естественным резервуаром.

Это очень амбициозная задача. Но это необходимо сделать, поскольку все известные вирусы человека происходят от вирусов животных. А самое главное — этот процесс продолжается и в настоящее время.

Вирусы от животных продолжают передаваться людям — например, появляются новые коронавирусы или новые варианты вируса гриппа. Все это события одного и тоже же порядка.

И чтобы иметь хоть какую-то возможность прогнозировать будущие угрозы заражений, необходимо полностью изучить эти природные очаги. Конечно, это делалось и раньше. Но, к сожалению, раньше было очень сложно изолировать вирус из природного очага и идентифицировать его — даже хотя бы увидеть его в микроскоп.

Приведу простой пример: вот вы берете, например, какую-то пробу от больного. Как вы поймете, есть там вирус или нет? К тому же, вы не знаете, что это за вирус. Очень долго вирусологи занималась тем, что собирали разные материалы, в том числе и от реальных больных, и пытались найти некую модельную систему, которую можно было бы заразить и увидеть — пошел оттуда вирус или нет. В самом простом случае такой модельной системой становились лабораторные животные. Например, мыши. Если вы успешно заразили мышь, и она действительно заболела — то вы можете сказать, что изолировали штамм вируса. А если она не заболела? Значит ли это, что там нет вируса? Или это значит, что просто вирус не может расти вот на этой модели?

Только сейчас мы получили возможность открывать вирусы с действительно большой скоростью — десятки и сотни новых вирусов в год. С появлением новых технологий и возможностей в сфере биоинформатики, в сфере обработки больших данных — задача описать все зоонозные вирусы кажется уже вполне решаемой. Это, конечно, очень дорого, но такие работы уже ведутся.

Какие природные очаги вирусов беспокоят ученых?

Здесь ситуация немного проще, чем кажется. Дело в том, что речь идет не обо всех природных очагах, которые есть на планете, а о тех природных резервуарах, с которыми человек постоянно контактирует. Вот к ним относятся, например, грызуны. В частности, у нас в России очень широко распространены мыши полевки, которые переносят вирусы геморрагической лихорадки с почечным синдромом.

Геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС) — острое вирусное природно-очаговое заболевание, характеризующееся системным поражением мелких сосудов, геморрагическим диатезом, гемодинамическими расстройствами. А также своеобразным поражением почек по типу острого интерстициального нефрита с развитием острой почечной недостаточности. Возбудитель ГЛПС относится к семейству буньявирусов (Bunyaviridae) и принадлежит к самостоятельному роду — Hantavirus. Репликация его осуществляется в цитоплазме инфицированных клеток. Хантавирусы политропны, они способны инфицировать моноциты, клетки легких, почек, печени, слюнных желез. Сегодня известно более 30 серологически и генетически отличающихся друг от друга хантавирусов.

Каждый год в России фиксируется десять с лишним тысяч случаев этого заболевания. А вирусы, которые вызывают такую опасную болезнь, переносят мыши-полевки. Они приходит в наши дома из полей на зимовку, спокойно с нами соседствуют до весны, и все это время вирус выделяется с их фекалиями. Так он и попадает к человеку. То есть мы постоянно контактируем с этим природным резервуаром очень опасной инфекции.

С летучими мышами тоже очень интересно. Это вообще очень необычные животные в плане их экологии, иммунологии — у них много интересных особенностей. Это млекопитающие, которые ведут себя как птицы. Они живут большими колониями и могут перелетать на большие расстояния. Эти колонии могут быть, в свою очередь, очень скученными. Причем внутри одной такой колонии может быть много разных видов летучих мышей. Это значит, что они постоянно обмениваются друг с другом своими вирусами. Плюс у них свои особенности иммунитета: провоспалительная реакция на разного рода вирусы, по всей видимости, у них выражена намного слабее, чем у человека. Эта тема еще не очень хорошо изучена, кстати. И, тем не менее, летучие мыши — это еще один большой и потенциально опасный для нас природный резервуар с неизвестными возбудителями инфекций. С которым, кстати, человек тоже часто контактирует. В теплых регионах летучие мыши живут на чердаках в жилых домах или на крышах различных жилых построек. А их вирусы также распространяются с фекалиями.

Еще один резервуар — комары с клещами. Когда вы идете в лес и вас кусает комар или клещ, то, соответственно, все вирусы, которые в них находятся — переносятся вам.

Конечно, мы не сможем отловить всех таких животных и насекомых и изучить. Но мы уже знаем определенные природные резервуары инфекций, с которыми мы постоянно контактируем. Начать изучение можно с тех же самых летучих мышей. Учитывая, что мы уже знаем, что это один из основных источников, откуда в ближайшем будущем мы ожидаем новые угрозы.

Но важно понимать, что существует ряд уже известных инфекций, которые также вызывают у ученых озабоченность. Например, есть множество различных вирусов оспы: мышей, коров, других животных. В Африке постоянно регистрируются случаи инфицирования человека вирусом оспы обезьян. К этому сегодня тоже должно быть приковано серьезное внимание.

Есть список известных инфекций, которые уже наносят человеку очень серьезный урон и подвергают постоянной опасности. Существует группа так называемых арбовирусов. Это вирусы, которые передаются комарами. Они тоже имеют потенциал приобрести новые патогенные свойства. Мы все слышали о лихорадке Денге, желтой лихорадке. Не так давно была вспышка лихорадки Зика в человеческой популяции. А ведь эти насекомые постоянно расширяют ареал своего обитания, чему способствует изменение климата. У нас на юге России, на северном побережье Краснодарского края, а также в Италии, во Франции, в ряде восточноевропейских стран, появляются инвазивные виды тропических комаров, переносчиков инфекций. В случае с арбовирусами крайне важно учитывать климат, потому что для их накопления в достаточном количестве, для успешного инфицирования, необходимо определенное количество теплых дней. Соответственно, если стоит жара, возникают все предпосылки для того, чтобы вирус накапливался в количествах, достаточных для заражения человека.

Почему вирус меняет хозяина?

Вирус, как и любое другое живое существо, постоянно пытается расширить ареал своего обитания. Конечно, ошибочно думать, что вирус что-то решает или не решает, он не обладают мышлением. Вирусы — это автономные геномы, которые способны упаковываться в капсид. Этим определением сразу подчеркивается их отличие от клеточных организмов, чей геном находится внутри клетки. Вирусы же — это отдельная ветвь жизни на Земле, их геном упаковывается не в клетку, а в капсид.

Капсид — внешняя оболочка вируса, состоящая из белков. Капсид выполняет несколько функций: защита генетического материала (ДНК или РНК) вируса от механических, физических и химических повреждений.

Вирусы еще называют облигатными клеточными паразитами, поскольку их геном, упакованный в капсид, может размножаться, только попадая в какую-то чужую клетку. Поэтому переход вируса от одного хозяину к другому — это не какая-то осмысленная миссия. Это просто эволюционный процесс. Вирусы делают это, чтобы расширять свое жизненное пространство, увеличивать свою популяцию и выживать.

Если говорить про сезонные коронавирусы, которые уже давно в нашей популяции и не вызывают серьезных заболеваний, то мы не знаем точно, от каких конкретно вирусов животных они произошли. Когда-то они передались нам от своего хозяина-предшественника и путем длительной эволюции стали совершенно другим видом. Но филогенетически мы понимаем, что они происходят от одного и того же общего предка. Это результат эволюции. И такая ситуация со всеми вирусами человека, все они — это бывшие зоонозы, здесь нет никаких сомнений.

Какую-то часть вирусов мы пронесли в процессе эволюции от приматов, и они с нами таким образом остались. А все остальные болезнетворные вирусы, которые мы знаем сегодня, были приобретены с точки зрения эволюции не так давно.

В случае с некоторыми вирусами мы уже более-менее точно знаем, кто был изначальным хозяином. Например, считается, что вирус оспы пришел к нам от верблюдов. Когда человек одомашнил этих животных и начал с ними плотно контактировать, этот вирус перешел на человека и вот, опять же, начал свою собственную эволюцию, как новый вид — вирус оспы человека.

Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.

Эпидемия коронавируса привела к очередному витку апокалиптических настроений: мысли о близком конце цивилизации вышли на новый уровень. Однако на самом деле эпидемии случались с тех пор, как человечество стало жить большими сообществами, напоминает антрополог Станислав Дробышевский. Это произошло в Неолитический период — 6–4 тыс. лет до нашей эры. Людей стало больше благодаря развитию земледелия и скотоводства, появилась среда для распространения вирусов и бактерий — а с развитием торговли эпидемии стали приобретать глобальный характер.

В 1494 году разразилась эпидемия сифилиса, которая затронула Францию, Италию, Германию, Швейцарию и другие европейские страны, а затем перекинулась на Северную Африку, Юго-Восточную Азию, Турцию, Китай и Индию. Жертвами болезни стали около 5 млн человек. Смешиваясь друг с другом, штаммы, существовавшие эндемично в разных регионах, стали образовывать более вирулентные формы, к которым никто не был подготовлен.

Станет ли коронавирус концом цивилизации

Победы над болезнями удалось достичь благодаря появлению антибиотиков, антивирусных препаратов и вакцин. Но сейчас отсутствие болезней многими воспринимается как естественное состояние, хотя среди животных все еще работает естественный отбор. Он же решал судьбу человечества вплоть до XX века. Поскольку до этого времени выживали сильнейшие, у людей есть запас здоровья, накопленный предками. За 100 лет, которые прошли после изобретения принципа вакцинации, естественный отбор удалось преодолеть, но сейчас наш иммунитет ослаблен разными внешними факторами, включая загрязнение окружающей среды.

Пандемия коронавируса вряд ли в корне изменит ход истории человечества. Сейчас никто, кроме историков, не скажет, какие проблемы существовали несколько тысячелетий назад — эпидемии, засухи, наводнения и голод были всегда. Через несколько миллионов лет COVID-19 станет забытой частью прошлого — так же, как и современные достижения космической отрасли будут считаться не такими значительными. Тем не менее, это никак не отменяет того, что здесь и сейчас нужно бороться с эпидемией.

Человечество не вымрет в результате пандемии коронавируса. Конечно, от нее страдает экономика, но тут существуют и другие не менее значимые факторы: перерасход ресурсов, истощение нефтяных и газовых месторождений и т.д.

Что будет после апокалипсиса

Апокалипсис — это совокупность всех глобальных проблем, которая имеет шансы уничтожить цивилизацию. В эту совокупность входит не только коронавирус, но и перенаселение, загрязнение среды, глобальное потепление, истощение ресурсов.

Чтобы не допустить вымирания нашего вида, нужно активно развивать альтернативные источники энергии, поскольку сейчас жизнь людей зависит от исчерпаемых ресурсов планеты, которые рано или поздно закончатся. Если этого не сделать, человечество рискует исчезнуть или деградировать.

Есть два варианта существования цивилизации после апокалипсиса, если его не получится предотвратить:

Второй вариант — цивилизация деградирует частично. При этом самыми устойчивыми окажутся общества, которые сейчас живут так же, как и тысячелетия назад: например, бушмены в Африке. В первую очередь от апокалипсиса пострадают жители современных мегаполисов. У большого города не хватит ресурсов, чтобы обеспечить дальнейшее существование в случае разрушения промышленности. А небольшое поселение — деревня или районный центр — сможет выжить и даже оказаться залогом продолжения цивилизации. Небольшое общество имеет достаточно ресурсов, чтобы прокормить всех его членов, а также достаточно людей, чтобы сохранить знания по разным областям науки и искусства и, возможно, вывести человечество на новый уровень.

Как выжить в постапокалиптическом мире

С другой стороны, чем больше разброс значений — тем больше вероятность, что погибнут почти все, за исключением одного процента. Так работает отбор среди любых видов. Так, все современные млекопитающие произошли от более примитивных синапсид в конце Триасового периода. Все остальные существующие в это время виды вымерли. Подобным образом до настоящего времени дошли все существующие сейчас растения и бактерии.

В постапокалиптическом мире будут другие условия: намного меньше кислорода и больше углекислого газа — скорее всего, дыхательная система изменится. В этом случае могут выиграть жители высокогорья, поскольку у них есть биохимические системы, экономящие кислород. При нехватке ресурсов шанс выжить есть у людей с экономящим режимом энергопотребления — например, тех, у кого склонность к полноте. Это связано с тем, что у людей пикнического телосложения будет преимущество в виде уже накопленного запаса питательных веществ.

Размеры тела, вероятнее всего, уменьшатся — так в среде с ограниченным количеством ресурсов получится потреблять меньше энергии. Это подтверждается примерами современных северных народов, которые, как правило, имеют низкий рост, или пигмеев — низкорослых народов, живущих в Центральной Африке, Южной Америке и других регионах.

Биологические изменения затронут и наши зубы: если появится задача разгрызать панцири животных, зубы могут эволюционно увеличиться. В истории есть похожие примеры: парантропы, массивные австралопитеки, жившие 2,7 млн лет назад, имели более крупные зубы по сравнению с их предками. Конечно, на все эти изменения понадобятся сотни тысяч лет, в ближайшие 200–300 лет биологический облик человека никак не поменяется.

Могут ли вирусы изменить наши гены

Вирус — это условное существо, недоорганизм, который встраивается в наш геном и заставляет клетку делать свои копии, объясняет Станислав Дробышевский. Встраиваясь в организм, вирусы становятся частью генома. Можно проанализировать, в какой момент эволюции тот или иной вирус попал в геном человека.

Например, если один и тот же вирус есть у человека и шимпанзе, но не наблюдается у макаки — значит, он встроился в организм после того, как макака и общий предок человека и шимпанзе разделились. Существуют вирусы, которые есть у человека, но нет у шимпанзе — и наоборот: они встроились уже после разделения шимпанзе и человека. В ходе эволюции эти вирусы перестают функционировать и далее никак не проявляются.

Тем не менее, вирус может стать причиной мутации, если встроится в какой-то из рабочих генов. Для эволюции существенны лишь те мутации, которые возникают в половых клетках. Вероятность их появления небольшая, но среди 8 млрд человек это практически неизбежно.

Эволюция идет постоянно: если вид живых организмов не вымирает, он становится другим видом. Исключение из этого правила — щитень, пресноводное ракообразное, которое не изменилось за 200–300 млн лет. Но люди поменяются неизбежно. Мы активно эксплуатируем и трансформируем окружающую среду, и в новых условиях у человечества есть только два варианта — погибнуть или стать другим. Будет ли новый вид лучше, чем Homo Sapiens, зависит от того, сумеет ли человечество сохранить разумность.

Об инфекционных болезнях бродит множество мифов. Например, считается, что в прошлом людей неизбежно губили именно они, что только в наше время стала возможна смерть от рака или сердечных болезней на восьмом десятке. А до того, якобы, микробы косили всех без исключения. Другое заблуждение гласит: раньше инфекционные болезни не могли распространяться так быстро, как сейчас. Ведь люди жили на большом расстоянии друг от друга, не было транспорта, способного распространять микробы со стремительностью современного коронавируса. Зато сегодня по-настоящему опасная болезнь может достать чуть ли не все население Земли в кратчайшие сроки.

Как люди стали болеть инфекционными болезнями

Чтобы понять, как люди в древности взаимодействовали с болезнями, достаточно взглянуть на их африканских родственников сегодня. Многие из наших традиционных проблем взяты именно от них, обезьян Черного континента. Лобковые вши с высокой вероятностью попали к человеку от горилл миллионы лет назад, хотя конкретный путь передачи пока обсуждается учеными. Совершенно определенно ВИЧ подхвачен африканцами от зеленых мартышек в XX веке (метод передачи столь же дискуссионный), да и в распространении лихорадки Эбола обезьяны могли сыграть заметную роль.

Однако именно эпидемии среди обезьян весьма редки. Зеленые мартышки носят обезьяний вариант ВИЧ (SIV) в себе, но инфицированные им живут столько же, сколько и не инфицированные. Симптомов у них нет (как, кстати, и у некоторых людей). Пневмония, туберкулез и так далее у шимпанзе есть, но гибнут от них, как правило, только возрастные особи с пониженным иммунитетом.

Аналоги человеческих эпидемий у шимпанзе бывают только в случае, если их вид недавно получил какое-то заболевание от другого вида. Скажем, в Танзании местные шимпанзе часто болеют аналогом нашего ВИЧ, но, в отличие от зеленых мартышек, не бессимптомно, а с реальными и негативными последствиями. Как показали вскрытия, в телах зараженных приматов крайне малое количество иммунных клеток (как и у погибших людей-носителей), а смертность среди них в 10-15 раз выше, чем среди тех шимпанзе, которые не заражены этой болезнью.

На протяжении многих лет ученые пытались найти загадочные частицы темной материи – вимпы. Последние исследования показывают, что они вряд ли существуют. Однако неожиданные открытия 2016-2020 годов .

Аналогичная картина наблюдается среди тех животных, что дальше приматов от человека. Так, в европейской части России несколько лет назад многие домашние свиньи погибли от африканской чумы свиней, принесенной кабанами-мигрантами из-за Кавказских гор, с юга. Болезнь эту, как и Covid-19, вызывает вирус, а не бактерия, как в случае чумы людей. У диких животных, особенно в Африке, вирус распространен широко, но почти все его носители там бессимптомные: возбудитель живет в них на положении комменсала, не причиняя хозяину вреда, но и не принося пользы. А вот когда европейцы попробовали завезти в Африку свиней домашних, оказалось, что среди них вирус дает летальный исход в 100 процентах случаев.

Что одним хорошо, другим – смерть

Такая ситуация выгодна возбудителям болезней. Если бы они инфицировали и убивали каждого носителя, то количество человеко-часов, которые их разносчики могли бы распространять патоген, было бы намного меньше. Причем сами микробы для этого ничего не делают: за них старается иммунная система хозяев. Те, у кого она сильнее, обуздывают возбудителя и остаются только носителями, а не больными в прямом смысле слова. Те, у кого иммунитет слабее, становятся жертвами болезни. В итоге число потомков лиц, чей иммунитет плохо справляется с болезнью, падает, а число тех, у кого он крепче, – делает свое дело, то есть растет.

Значит, от давно сожительствующей с той или иной человеческой популяцией болезни не может быть массового мора людей. Но стоит болезни попасть туда, где с ней еще не знакомы, – и все меняется. Идеальный случай для инфекции – завоз путешественниками на новые земли, где до того подобных вспышек не было.

Скажем, в 1346 году ордынское войско смогло преднамеренно заразить генуэзский гарнизон Кафы (в Крыму, ныне – Феодосия) чумой, забросив труп одного умершего от нее татарина катапультой в крепость. Среди самих татар погибших от чумы было не так много: в силу давних контактов с Востоком они приобрели определенную устойчивость к болезни.

А вот в Европе и Северной Африке до этого чумы не было многие сотни лет, поэтому генуэзцы легко разнесли ее по этим регионам. Общее число погибших историки оценивают в 70 миллионов (больше, чем в обеих мировых войнах). В Англии скончалась примерно половина населения. Почему так, а не все сто процентов, ведь иммунитета к этой заразе у западноевропейцев не было?

Дело в том, что в нормальной по генетическому разнообразию популяции люди – за счет естественных мутаций – не похожи друг на друга. Например, в организмах большинства монголоидов больше, чем у большинства европеоидов, представлен белок ACE2. Он образует белковые выросты на поверхности человеческих клеток, за которые цепляется вирус SARS-CoV-2, возбудитель нынешней эпидемии Covid-19. Поэтому, как считали ещё недавно, в Китае ему распространяться проще, а вот за пределами стран с монголоидным населением – сложнее. Реальность, правда, показала, что белки значат не так много, как нормальный государственный аппарат. В результате по факту монголоиды пострадали от эпидемии. Но в другую эпоху ситуация могла бы повернуться совсем иначе.

Следует понимать, что подобных малозаметных биохимических различий между людьми много, поэтому патоген, который с легкостью мог бы заразить абсолютно все население планеты, сложно представить. Даже по отношению к тем болезням, с которыми они никогда не сталкивались, часть людей может быть весьма устойчивой.

Например, 0,1-0,3% населения России устойчиво к ВИЧ за счет мутации белка CCR5. Та же мутация в свое время была выгодна в противостоянии бубонной чуме. То есть даже если бы каким-то чудом ВИЧ мог распространяться воздушно-капельным путем, он не смог бы убить все инфицированное им человечество: биохимические особенности не позволили бы. Выжившие рано или поздно вернули бы популяцию к доэпидемическому уровню.

Идеальная болезнь X

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реаль.

Читайте также: