Что такое гибридный вирус
Обновлено: 26.04.2024
Причины пандемии коронавируса — тема для жарких дискуссий. Как так получилось, что вот так вот внезапно, словно из ниоткуда, появился очень заразный патоген? Мог ли он быть продуктом деятельности человека — искусственным вирусом?
Что такое вирус?
Вирус — структура простая. Настолько простая, что ученые до сих пор не могут понять, можно ли отнести вирусы к формам жизни. Если описывать очень упрощенно, то вирус — это нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), упакованная в белковую капсулу. Тем не менее, эта примитивная биоконструкция очень хорошо приспособилась к нашему миру. Для обеспечения собственного существования и размножения коварные невидимые патогены используют клетки более крупных организмов: от бактерий до человека.
Сначала исследователи из небольших олигонуклеотидов (коротких фрагментов РНК) собрали полный геном полиовируса, состоящую из 7500 нуклеотидов. На тот момент это было мощным достижением, хотя в масштабе вирусов — не так уж и много. Например, у ВИЧ около 10 тысяч нуклеотидов, у возбудителя лихорадки Эбола — 19 тысяч, а у коронавируса SARS-CoV-2 (того самого, который вызвал пандемию инфекции COVID-19) — 30 тысяч.
Зачем делать вирусы
Возможных применений для них очень много, и уничтожение всего человечества — далеко не самая перспективная из них. Например, создание оружия против бактерий с заданными свойствами — тех самых бактериофагов. Способность вирусов проникать в клетку и встраивать свой геном в ДНК хозяина используют для генетической модификации: для этого из вирусной ДНК или РНК удаляют гены, ответственные за репликацию вирусного генома, и вставляют целевой ген. В результате получается так называемый вирусный вектор: он способен проникать в клетку, и внедряться в ее гены, но дальше жизненный цикл такого дефектного вируса прерывается. Клетка при этом получает новые гены, которые может использовать для собственных нужд.
Хотя вирусы в нашем сознании неразрывно связаны с болезнями, с их помощью можно некоторые заболевания лечить. Например, так называемые аденоассоциированные вирусы используются для лечения болезни Альцгеймера: в основе такой терапии также используются векторные технологии. Наконец, гибридные вирусы со сниженной патогенностью можно использовать для вакцинации. Клетки, зараженные модифицированными в лаборатории патогенами, экспрессируют на своей поверхности белки. А уже на них реагируют иммунные клетки — при этом вызывать полноценную инфекцию такой полувирус-полувакцина неспособен.
Конечно, для научных целей искусственные вирусы тоже используются. В первую очередь для того, чтобы понимать поведение опасных патогенов и знать их слабые места. Эта категория синтетических патогенов опаснее остальных, и ее изучение проходит в лабораториях с особыми мерами предосторожности: толстые стены, строгая система допусков, сложная схема соблюдения стерильности.
Коронавирус — идеальный объект для биотеррористов
Создание искусственного вируса — процесс трудоемкий и дорогой, но при наличии соответствующего образования и оборудования вполне реальный. А с учетом наработанной научной базы создать вирус можно довольно быстро. Группе Винера для создания полиовируса понадобилось три года. Но спустя год после этого в Институте альтернативных биологических источников энергии смогли всего лишь за две недели собрать способный к размножению бактериофаг φX174 с геномом длиной 5400 нуклеотидов.
Сам Экард Виммер, отвечая на вопрос о том, могут ли террористы использовать искусственный вирус для организации террористической атаки, говорил о том, что вероятность этого невысока, хоть и ненулевая — особенно если люди не будут вакцинироваться. Со времен появления того самого рукотворного полиовируса прошло уже 18 лет, но пока ни одного подтвержденного случая подобного биотеррористического акта так и не было зафиксировано. Может ли нынешняя пандемия быть первым из них?
Однако создать четко избирательный к определенной расе или определенному типу людей вирус попросту невозможно. Все же у людей на Земле в биохимическом плане гораздо больше общих черт, нежели различий. А значит так или иначе, от потенциального киллервируса никто не застрахован.
Домыслы и гипотезы
Когда эпидемия еще не стала пандемией, в СМИ уже просочилась версия о том, что все происходящее — результат работ по созданию особых боевых вирусов. Кто именно придумал такую версию, неизвестно: но точно можно назвать тех, кто способствовал ее популяризации. Страшилка о биологическом оружии распространилась благодаря израильскому специалисту по безопасности Дани Шохаму, который в интервью американскому сайту Washington Times заявил о том, что некоторые лаборатории в Ухане, возможно, вовлечены в разработку подобных патогенов. Но никаких доказательств Шохам не привел, и вообще высказывался обтекаемо. Тем не менее, мировые СМИ проигнорировать вкусный инфоповод не смогли.
Немного позже из канадской лаборатории в Китай были переданы несколько штаммов опасных вирусов. Сочетание этих разрозненных фактов родило в умах конспирологов теорию о том, что Сяньго с супругом работали над созданием киллервирусов для нужд Китая и, возможно, на определенном этапе попытались воспрепятствовать зловещим планам. Доказательств, как всегда, толком нет — что не мешает зловеще предполагать.
Простое объяснение
Однако самое просто объяснение случившемуся укладывается в два слова: shit happens (фигня случается — прим.ред). Конечно, когда происходящее выходит за все рамки и нарушает нормальное течение жизни в городе и стране, нам подсознательно хочется найти кого-то злокозненного, из-за кого все сломалось. Однако разгоревшаяся пандемия — вполне логичный результат природных процессов и особенностей жизни в Китае.
После того, как вирус начал расползаться по всему миру, об этой работе, конечно же, вспомнили, и начали использовать ее в качестве аргумента — мол, ученые же SARS-CoV-2 и создали. Но даже если предположить, что авторы работы по какой-то причине ненавидят человечество и хотят его если не извести, то хотя бы проредить — зачем об этом предупреждать? Злодеи, которые подробно рассказывают о своих планах перед тем, как убить предполагаемую жертву, встречаются только в плохих боевиках.
Поэтому нынешняя пандемия вполне предсказуема даже без измышлений о сверхсекретных разработках и патогенах-убийцах. Настоящая жизнь всегда больше похожа на фильмы братьев Коэнов, чем на пафосные фильмы-катастрофы — источником больших бед чаще всего является безвестный недотепа, а не хорошо подготовленные специалисты.
Весной 1997 года у трехлетнего мальчика в Гонконге началась болезнь, по всем симптомам напоминавшая обычную простуду. Кашель и высокая температура не проходили шесть дней, из-за чего маленького пациента доставили в Больницу королевы Елизаветы.
В тот раз человечеству крупно повезло, поскольку вирус птичьего гриппа тогда не приобрел способности передаваться от человека к человеку. Но все могло быть иначе, если бы вирус H5N1 встретился с вирусом сезонного гриппа, например, в организме свиньи. В таких случаях, когда сразу несколько вирусов проникают в клетку, происходит их реассортация — обмен генетическим материалом, в результате чего возникают новые варианты вирусов.
Схема процесса реассортации вирусов
The New England Journal of Medicine
Источники новых вирусов
Геном вирусов гриппа состоит из 8 отдельных сегментов РНК, которые собираются в вирионы в клетке-хозяине. Если клетка одновременно инфицируется двумя вирусами гриппа, то это уже 16 сегментов, которые могут собираться в разных комбинациях. Теоретически 2 вируса гриппа могут давать 256 различных комбинаций.
Реассортация — один из основных механизмов появления пандемических вирусов. Яркий пример — вирус А(H1N1)pdm09, вызвавший пандемию в 2009 году. А(H1N1)pdm09 — продукт реассортации вирусов человека, свиньи и птиц в организме свиньи.
Это не первый коронавирус, с которым столкнулось человечество. О коронавирусах стало известно еще в середине 1960-х годов. В 2002 году коронавирус SARS-CoV стал причиной эпидемии тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС). Всего было зафиксировано 8437 случаев заболевания, из которых 813 закончились смертью заболевших. Спустя 10 лет стал бушевать другой коронавирус — MERS-CoV, вызвавший ближневосточный респираторный синдром (БВРС), смертность которого составляет 35 процентов.
Оба этих вируса, а также новый коронавирус SARS-CoV-2 попали к человеку от летучих мышей. Но, в отличие от вируса птичьего гриппа, коронавирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2 легко передаются от человека к человеку.
The New England Journal of Medicine
Вирус MERS-CoV в основном передается от животного к человеку, а передача от человека к человеку возможна лишь при очень тесном контакте, например в семье или между инфицированным пациентом и врачом.
Вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2 сумели распространиться на людей благодаря тому, что S-белок короны вирусов по своей структуре имитирует ангиотензинпревращающий фермент 2. Благодаря этому они успешно связываются с рецепторами ангиотензинпревращающего фермента 2 АСЕ2 (их много на поверхности клеток легких — альвеолоцитов), после чего впрыскивают свою РНК внутрь клетки.
Сравнение вирусов SARS-CoV и SARS-CoV-2 показывает, что у последнего сила связывания (аффинность) с рецептором АСЕ2 выше. В исследовании китайских ученых показано, что основные отличия между вирусами SARS-CoV и SARS-CoV-2 сосредоточены между 435 и 510 аминокислотными остатками рецептор-связывающего домена (RBD). Это регион рецептор-связывающего мотива (RBM) RBD, определяющего специфичность к клеткам-хозяина.
Анализ аминокислотных последовательностей RBM двух типов коронавирусов летучих мышей (RaTG13-CoV, Bat-CoV), коронавируса панголинов (GD Pangolin-CoV) и SARS-CoV-2 показал пять ключевых отличий в аминокислотной последовательности, которые являются общими только для GD Pangolin-CoV и SARS-CoV-2.
Аминокислотная последовательность рецептор-связывающего мотива вирусов nCoV-2019 (SARS-CoV-2), Pangolin-CoV, RaTG13-CoV и Bat-CoV. Вертикальными рамочками выделены ключевые аминокислоты, принимающие участие в связывании с рецептором ACE2. Все пять аминокислот nCoV-2019 совпадают с таковыми у Pangolin-CoV. У nCoV-2019 и RaTG13-CoV всего одна общая аминокислота.
Matthew C. Wong et al. / bioRxiv, 2020
Это позволяет исследователям предположить, что панголины могут рассматриваться в качестве потенциального промежуточного хозяина, в организме которых могла произойти рекомбинация.
По мнению китайских исследователей, GD Pangolin-CoV передал вирусу RaTG13 гены, ответственные за синтез RBD, благодаря чему новый вирус приобрел возможность преодолевать межвидовой барьер. Но это пока гипотеза, поскольку сходство между двумя вирусами может быть и итогом конвергентной эволюции, когда два вида независимо друг от друга приобретают одинаковый набор признаков из-за сходства условий обитания.
И SARS-CoV, и MERS-CoV удалось сравнительно быстро обуздать из-за высокой смертности и относительно быстрого развития симптомов. Как ни странно, но чем более смертоносен вирус, тем легче его локализовать. Другая история с SARS-CoV-2. В большинстве случаев инфекция проходит в легкой форме, что позволяет вирусу выигрывать время и распространяться дальше.
Преодолевая барьеры
Существует несколько способов, с помощью которых вирус способен преодолеть межвидовой барьер. Это мутации и рекомбинации.
Упомянутая выше реассортация генов является одним из видов рекомбинации и характерна для сегментированных вирусов (в частности, вирусов гриппа). Коронавирусы обладают несегментированной РНК, поэтому для них возможны другие варианты рекомбинации, когда один из вирусов привносит в другой вирус какой-то фрагмент генома.
Второй механизм изменчивости вирусов — это мутации. Поскольку репликация РНК, в отличие от ДНК, происходит без возможности репарации (исправления ошибок), то при синтезе РНК вероятность появления ошибок в 10 тысяч раз выше, чем при репликации ДНК.
При каждом репликационном цикле около 10 процентов РНК-вирусов имеют мутации. Это может быть выпадение или вставка одного или нескольких нуклеотидов. Мутации в РНК являются одним из основных источников антигенного дрейфа — изменения антигенных характеристик.
В отношении нового коронавируса SARS-CoV-2 промежуточного хозяина пока не установили. Анализ рецептор-связывающего домена S-протеина указывает на то, что это могут быть панголины. Но есть и другое исследование по филогенетическому анализу, в котором ученые предполагают, что промежуточного хозяина нет, а вирус перекочевал к людям непосредственно от рукокрылых.
Во всей этой истории с перемещениями важным является тот факт, что на всем протяжении своего пути вирусы постоянно мутируют. К этому их вынуждают внешние обстоятельства.
При вирусной инфекции организм хозяина запускает различные механизмы защиты. Помимо выработки антител, это запуск программы апоптоза клеток, продукция интерферона, который активирует синтез протеинкиназы, нарушающей синтез белков, в том числе и вирусных. Также при вирусной инфекции увеличивается синтез олигоаденилатсинтазы, выступающей в роли РНКазы, которая фрагментирует РНК, в том числе и вирусные.
Иммунитет победит
Большинство респираторных вирусов, передаваясь от человека к человеку, теряли свои позиции под прессом иммунной системы. Такой феномен известен как аттенуация (ослабление). Ближайший родственник нового коронавируса — SARS-CoV — ослабел уже на средних стадиях эпидемии.
Дальнейшие исследования на клеточных культурах показали, что делеция в 29 нуклеотидов у вируса SARS-CoV в ORF8 привела к уменьшению его репликативной активности. Концентрация вирусных частиц с делетированным участком в инфицированных клетках была ниже в 23 раза.
Полученные сведения позволили руководителю объединения вычислительному биологу Тревору Бэдфорду предположить, что переход вируса SARS-CoV-2 от летучей мыши к промежуточному хозяину состоялся 20-70 лет назад. Газете Financial Times Тревор Бэдфорд рассказал, что все изменения, происходящие с вирусом, укладываются в логику естественной эволюции, обычной для вирусов. Тем самым ученый опроверг теории о генно-инженерном создании вируса.
В начале марта вышла статья китайских ученых об идентификации двух форм вируса SARS-CoV-2 — L и S. Две формы отличаются между собой лишь двумя однонуклеотидными полиморфизмами. При этом более ранняя S-форма вируса является менее агрессивной, чем L-форма.
Более 96 процентов заболевших в Ухане заразились L-формой, в то время как в других странах на долю SARS-CoV-2 L-типа приходится чуть больше 60 процентов случаев. Группа ученых из Центра по изучению вирусов Университета Глазго считает такие выводы некорректными.
Во-первых, по мнению исследователей, двух однонуклеотидных полиморфизмов недостаточно для разделения вируса на два типа. К моменту выпуска статьи было идентифицировано 111 мутаций, не оказывающих существенного влияния на функциональный контекст.
Во-вторых, шотландские эксперты акцентируют внимание на том, что превалирование L-типа вируса не обязательно указывает, что он легче передается. Чтобы утверждать подобное, необходимо проведение исследования с проверкой нулевой гипотезы, предполагающей равные скорости передачи инфекции, чего не было сделано исследователями из Китая.
Первые обнадеживающие изменения в вирусе SARS-CoV-2 были замечены 11 марта в Сингапуре. Это делеция огромного куска все в той же OFR8 (как и у SARS-CoV и MERS-CoV) размером целых 382 нуклеотида.
Пока ученые не берутся делать однозначные выводы относительно репликативных свойств измененного вируса. Учитывая тот факт, что делеции в ORF8 вирусов SARS-CoV приводили к изменению в работе N-белка вируса, отвечающего за репликацию, исследователи предполагают, что и в данном случае речь идет об аттенуации вируса.
Возникает закономерный вопрос — это первая и последняя встреча с SARS-CoV-2 или нам придется схлестнуться с ним еще раз после окончания пандемии? Напомним, что пандемия испанки затихла в июле-августе 1918 года, а осенью пришла вторая, более смертоносная волна.
На вопрос о возможной повторной встрече с вирусом SARS-CoV-2 сейчас ответить сложно. Если все пойдет по пути значительного ослабления вируса, то в конечном итоге он превратится в один из неопасных циркулирующих вирусов, вызывающих простуды.
Если присмотреться к вирусу SARS-CoV (вызывающего ТОРС), то повторных вспышек заражения этим вирусом не было. Эпидемия началась в ноябре 2002 года, а закончилась в июне 2003-го.
В 2004 году была вспышка атипичной пневмонии в Китае, однако это произошло из-за контакта сотрудника одной из китайских лабораторий с образцом вируса SARS-CoV. Передачи от человека к человеку или от животного к человеку начиная с июня 2003 года зафиксировано не было. При этом вирус по-прежнему живет в летучих мышах и циветах, и никто не знает, будет ли повторное заражение человека.
Что касается коронавируса MERS-CoV, то он все еще дает о себе знать. После 2013 года вспышка MERS была зафиксирована в Южной Корее. Диагноз подтвердился у 182 пациентов, 33 из которых умерли от атипичной пневмонии. В 2019 году зафиксировано 212 случаев заражения и 57 случаев смерти в Саудовской Аравии и Омане. Согласно данным ВОЗ, 9 и 13 января 2020 года были лабораторно подтверждены два случая заражения вирусом MERS-CoV в Объединенных Арабских Эмиратах.
Какими будут вакцины
В борьбе с новым коронавирусом большие надежды возлагают на вакцины, ее разработкой занимаются множество лабораторий. Однако быстро меняющийся геном вируса SARS-CoV-2 пока не позволяет ученым гарантировать полный успех. На сегодня текущие мутации никак не усложнили поиск вакцины, но что будет через месяц-два, спрогнозировать сложно.
Помогают ученым и уже имеющиеся наработки по вакцинам против вируса SARS-CoV. Около 23 процентов Т-клеточных и 16 процентов В-клеточных эпитопов являются консервативными для обоих вирусов. Это дает основание полагать, что дальнейшие мутации, скорее всего, не будут затрагивать эти эпитопы.
Наиболее простой способ — создать вакцину на основе аттенуированного или убитого вируса, но такие вакцины обладают большим числом побочных эффектов, а кроме того, они более чувствительны к условиям хранения. Вторая разновидность — рекомбинантные вакцины, представляющие собой субъединицу S-белка вируса SARS-CoV-2, синтезированную дрожжами или бактериями. Данная вакцина не содержит вирусного материала, поэтому спектр ее побочных действий крайне низок.
И третья разновидность — РНК- или ДНК-вакцины, представляющие собой генно-инженерную конструкцию, которая при попадании в организм начинает синтезировать белки вируса SARS-CoV-2. Преимущества РНК- и ДНК-вакцин в том, что они обеспечивают не только гуморальный иммунитет (выработку антител), но и специфический клеточный иммунитет — активацию макрофагов, натуральных киллеров и цитотоксических Т-лимфоцитов. В США уже начались испытания новой вакцины на добровольцах.
Иногда упоминается как многосоставной вирус, гибридный вирус является одним из более сложных видов компьютерных вирусов. По сути, гибридный вирус будет сочетать в себе элементы других вирусных программ в новой комбинации, которая часто может проскользнуть мимо защиты, что бы остановить исходный компонент вируса. Как правило, гибридный вирус способен заражать сектора системы и программных файлов, что делает его особенно трудным найти и удалить из системы.
Во многих случаях, гибридный вирус будет включать в себя элементы заражения как файлов, так и загрузочные вирусы. Идея этого подхода -начать атаку на систему. В качестве составного вирус попадает в систему, элементы оседают в программных файлах, в то же время проникая в различные разделы операционной системы. Это означает, что каждый раз, когда исполняемый файл работает с гибридным вирусом, результатом является активация последовательности, которая помогает вирусу размножаться.
В то же время гибридный вирус нормально работает в том разделе жесткого диска, который контролирует запуск процедур для компьютера. Как и с зараженной программой, вирус активизируется каждый раз, когда система загрузится. С течением времени, это может повредить работе системы, и, возможно, остановить её работу полностью.
Двойственный характер гибридного вируса делает его чрезвычайно трудным для удаления. Если все элементы вируса удаляются, оставшиеся будут быстро регенерировать и повторно заражать всю систему. По этой причине необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы полностью очистить систему, и, убедится, что вы провели проверку на вирусы сразу после чистки системы.
Конечно, лучший способ борьбы с гибридным вирусом, в первую очередь чтобы не заразиться. Один из способов свести к минимуму шансы для инфекции – быть крайне осторожными при открытии вложений, которые носят подозрительный характер. Также следует позаботиться о том, чтобы сохранять антивирусную программу всегда обновлённой, и не скачивать программы с любого онлайн источника, который не знаком и или к нему мало доверия.
Современное биооружие гораздо серьезнее, чем кажется на первый взгляд. Внешне безвредные организмы и растения могут нести серьезную опасность и вызывать глобальные эпидемии, остановить которые сможет только высокоразвитое и подготовленное государство.
За последние десятилетия биология и медицина совершили огромный рывок вперед. Вмешательство в гены человека и создание химер, гибридов совершенно разных организмов сегодня уже не фантастика. К сожалению, эти достижения можно использовать не только в мирных целях. Биотехнологии могут стать оружием, намного более опасным, чем ядерное, и покончить с человечеством несколькими разными способами.
Так получилось, что экосистемы в различных районах нашей планеты приходили в равновесие тысячи лет. Сотни видов животных, насекомых, растений и т.д. приспособились друг к другу и поддерживают жизнеспособность окружающей среды.
В ноябре 2011 года Министерство сельского хозяйства США объявило об опасности биотерроризма с использованием инвазивных видов. Противник может распространить чужеродные для определенной экосистемы организмы и тем самым нанести значительный экономический ущерб и вред людям. В качестве примера может служить барбарис. Это неприхотливое растение может расти в широтах от Крыма до Санкт-Петербурга. Само по себе оно безвредно и выращивается садоводами. Однако оно может быть промежуточным носителем опасной грибковой болезни - стеблевой ржавчины. Эта болезнь зерновых встречается редко, но приводит к огромным потерям сельскохозяйственной продукции – от 50% до 100%.
Нетрудно догадаться, что зараженный ржавчиной барбарис способен нанести государству больший ущерб, чем санкции и авиабомбы. При соответствующих генных модификациях грибка стеблевой ржавчины семена барбариса могут лишить небольшую бедную страну урожая зерновых и спровоцировать социальный взрыв.
Барбарис – всего лишь один из примеров инвазивных видов, способных лишить страну продовольствия
Один из самых опасных иназивных видов - это бактерии. Важнейшим продуктом сельского хозяйства является мясо, а значит, животные – первая мишень для экономического удара. С помощью переноса определенных фрагментов ДНК, взятых у устойчивых к антибиотикам бактерий, можно, например, превратить бактерию R. Rurninantium в биологическое оружие. Бактерия R. Rurninantium вызывает острое заболевание у животных и в отдельных случаях у людей. Распространенная через клещей генно-модифицированная бактерия может вызвать массовую гибель свиней и коров, а главное – панику среди населения.
Кроме естественных инвазивных видов сегодня существует возможность разработки химер – гибридных организмов, имеющих ДНК двух и более разных существ.
Гибридные бактерии - первый шаг на пути создания сложнейших химер
Здесь дело только за фантазией. Можно представить паразитов, передающих смертельные вирусы человеку, насекомых, саранчу, съедающую основу экономики отсталой страны, например, финики и т.п. Надо понимать, что внимание ученых сегодня сосредоточено в основном на создании гибридов человеческих генов и генов лабораторных животных – для медицинских целей. Впервые о химерах с человеческими генами громко заговорили в 2008 году, когда британские ученые попросили разрешения создать эмбрион-гибрид свиньи и человека, причем генов последнего было 99%. Обычно подобная работа с животными, насекомыми или растениями не афишируется и общественностью не обсуждается, но в научной медицине уже около 10 лет технология гибридизации существует и успешно применяется.
Информацией о новом типе вируса H5N1 обладают около 100 лабораторий и тысячи ученых по всему миру, так что при желании они могут изготовить свой собственный смертоносный штамм, который способен погрузить в хаос многие страны и дестабилизировать мировую экономику.
Вирус H5N1 имеет все необходимые инструменты для убийства человека. Прежде всего он поражает легочную ткань, в результате чего снижается уровень кислорода в крови, и человек постепенно умирает. Но даже если внешние симптомы инфицирования удалось победить, коварный вирус продолжает жить в мозге и уничтожать дофаминовые нейроны, вызывая симптомы болезни Паркинсона.
Таким образом, есть возможность нацелить вирусное оружие на определенные этнические группы. Также существуют технологии создания гибридных вирусов. Так, в марте 2011 года китайские ученые создали более 127 штаммов-гибридов вирусов H1N1 и H5N1 (свиной и птичий грипп), некоторые из них были патогенными.
Начинка вируса птичьего гриппа очень привлекательна с точки зрения создания разрушительного биооружия
В декабре 2012 года ученые из Университета Северной Каролины (США) разработали технологию разборки вирусов на фрагменты и последующей сборки нового вируса с заданными возможностями. Они планируют таким образом использовать вирусы для генной терапии – замены поврежденных участков ДНК исправными.
За основу будущего вируса можно взять различные типы вирусов. Возьмем, к примеру, адено-связанный вирус (AAV). Это небольшой непатогенный вирус, который живет в организмах большинства людей. Из различных форм вируса AAV выделяются определенные факторы, например, способность AAV1 проникать в мышцы или AAV8 - в клетки печени. Затем можно воспользоваться уже проверенной технологией, разработанной командой американских и британских ученых, которые научились программировать адено-связанный вирус на встраивание гена, продуцирующего выработку белка (фактора IX). Этот белок отвечает за свертываемость крови, и если вызвать гиперпродукцию фактора IX в определенной части тела, то там начнут образовываться микротромбы, делающие человека инвалидом или приводящие к смерти.
Несчастное насекомое не подозревает, что любимое лакомство, сладкая кукуруза, изменит его гены и приговорит к смерти
Свертываемость – это лишь один из сотен механизмов, влияющих на жизнедеятельность организма. Скорее всего, врачи даже не поймут, что произошло с человеком, особенно если собранный специалистами вирус будет имитировать симптомы распространенной болезни.
Современные биологическая война и терроризм могут быть совсем не похожи на представления большинства неспециалистов. Наука открывает все больше возможностей для скрытого, тонкого воздействия на организм человека. Трудно организовать распыление вируса или патогенной бактерии над всеми крупными городами страны, но есть и другие технологии, пока находящиеся на острие прогресса. Например, в начале этого года китайские ученые из Нанкинского университета обнаружили, казалось бы, невероятный факт: частички микро-РНК пищи могут ограниченно воздействовать на наши гены, влияя на работу печени и других органов пищеварения. По-видимому, этот природный механизм должен помогать нам лучше усваивать пищу.
Например, в 2007 году компании Monsanto и Devgen научились с помощью искусственных микро-РНК, внедренных в растения, убивать насекомых вредителей. Несчастное насекомое под названием блошка длинноусая ест генетически модифицированную кукурузу. В организм вредителя попадает молекула микро-РНК, которая блокирует ген, ответственный за выработку энергии в организме блошки. В результате максимум через 12 дней вредитель гарантированно гибнет, поскольку безопасная для всех остальных живых существ пища стала для блошки смертельно ядовитой. Растительную микро-РНК можно настроить на убийство или изменение биологических процессов любого насекомого. Теперь, как выяснилось, это возможно и в отношении человека.
Современные биотехнологии имеют огромный разрушительный потенциал. Страшно представить, как целые государства или даже регионы планеты гибнут в эпидемиях, как миллионы граждан неотвратимо к 30-40 годам заболевают болезнью Альцгеймера или неожиданно теряют зрение, слух. Сценариев можно придумать бесчисленное множество. К сожалению, защититься от таких разрушительных атак смогут только страны, обладающие высоким научным потенциалом в области биотехнологий и особенно генной инженерии. Сегодня таких государств совсем немного…
Читайте также: