Можно ли победить вирусы

Обновлено: 03.05.2024

Вирусы намного старше человечества и намного лучше приспособлены к жизни на нашей планете. Постоянно подстраиваясь и изменяясь вместе с внешней средой, они по-прежнему остаются самыми опасными нашими врагами, несмотря на развитие медицинских технологий и накопленные человечеством знания. И каждые десять лет мы узнаем о новом опасном враге. Но все же некоторые из них удается победить или хотя бы обуздать. Сегодня поговорим о трех, с которыми наука худо бедно научилась справляться.

Грипп: вездесущий и непобедимый

КСТАТИ

Почему так сложно создать противовирусный препарат

В мире не так много действительно работающих противовирусных препаратов. Дело именно во взаимодействии вируса и клеток. Получается, что вместе с вирусом мы должны убить клетку, а это, по сути, самоубийство. И когда речь идет о смертельно опасной болезни, то ученым проще найти пути точечного воздействия на вирус. Если же мы имеем дело с менее опасным врагом, с которым организм справится и сам, то гораздо проще придумать, как помочь организму сделать это надежнее и быстрее.

Поэтому сейчас усилия экспертов скорее сосредоточены на том, чтобы повысить точность прогнозов при составлении вакцин на сезон.

ВИЧ: знаем все, но победить не можем

Вирус иммунодефицита человека – один из самых молодых, при этом один из самых изученных вирусов на планете. Ученые досконально выяснили, как он устроен и как работает. Но при всем при этом победить противника пока не удалось – вакцины, которая помогла бы надежно защититься от болезни, или препарата, который бы убивал возбудителя раз и навсегда, до сих пор не изобрели.

Коварство вируса заключается в том, что он живет в организме долгие годы, не проявляя себя, но постепенно ослабляя иммунную систему человека. ВИЧ разрушает организм, делая все самые простые инфекции смертельно опасными. И в итоге возникает СПИД - состояние, при котором начинаю стремительно развиваться инфекционные или онкологические заболевания.

Эбола: враг повержен, но все еще опасен

Несколько лет назад вирус Эбола стал новой страшилкой мирового масштаба. Про него были сняты несколько фильмов, его постоянно упоминают в различных сериалах – малоизвестный и смертельно опасный. Лихорадка Эбола оказалась очень заразной: ею заболевали до 95% человек, вступивших в контакт с вирусом. А коэффициент смертности от нее мог доходить в отдельных случаях до 90%, в среднем составил около 50%. И некоторое время противопоставить ей было нечего.

Увеличенное изображение вируса Эбола.

В августе 2014 года ВОЗ признала болезнь угрозой всемирного масштаба. Но впервые вирус дал о себе знать еще раньше, в 1976 году, когда от него в Демократической Республике Конго (бывший Заир) и Судане погибло более 400 человек. Эпидемиологи считают, что природным резервуаром являются летучие мыши, которых в Африке нередко употребляют в пищу.

В 2014 году от Эболы погибло уже 12 тысяч человек. Распространению болезни способствовали и обычаи, противоречащие нормам гигиены – например, в ряде стран Африки водой, которой омывали тело умершего, обрызгивают всех присутствующих на похоронах в знак благословения. Учитывая, что вирус попадает в организм через микротрещины кожи и слизистых оболочек, в том числе органов дыхания, эта традиция ускорила распространение эпидемии. Хотя основные очаги располагались на африканской территории, вирус успел перебраться и в Европу, в том числе в Россию.

ВОЗ заявила об успешных испытаниях вакцины от Эболы, подтвердивших ее стопроцентную эффективность. Но и этот враг еще не побежден – буквально на днях в Конго зафиксирована очередная вспышка Эболы.

Возрастная категория сайта 18 +


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.

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


Обзор

Автор
Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Дмитрий Ивановский и Эдвард Дженнер

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Строение ВИЧ

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Генетическая организация ВИЧ-1

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Вирус Эбола

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Схема развития феномена ADE

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Макрофаг, инфицированный ВИЧ-1

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Мембрана макрофага и ВИЧ

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Воссозданный вирус H1N1

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.


Обзор

Авторы
Редакторы


Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

SkyGen

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Чтобы защитить нас от опасных заблуждений, давайте разберемся:

  • как устроен вирус ;
  • зачем вирусу попадать в организм человека;
  • как иммунитет реагирует на вирусы;
  • как медицина может помочь иммунитету, если сам он не справляется.

В статье речь идет в основном о новом коронавирусе. — Ред.

Видео. Вирусы и иммунитет: кто кого?

Как устроен вирус

Человек состоит из клеток, в которых очень важную роль играют белки. В ядре клетки хранится ДНК: все вы, наверное, видели картинки с этими переплетенными нитями из разноцветных кусочков.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Кусочки эти одинаковые у всех: и у людей, и у животных, и у растений, и у вирусов. Именно последовательность кусочков ДНК определяет особенности белков в нашем организме, а значит, влияет на наш внешний вид, работу органов и состояние здоровья.

Чтобы разобраться, как клетки производят белки, давайте представим следующее.

Допустим, вы производите посуду. Суперценный образец хранится в сейфе, и вы не готовы вынимать свой эталон из сейфа, даже чтобы сделать новый экземпляр. Поэтому специальный человек прямо в сейфе делает слепок кружки и приносит этот слепок рабочим, которые изготовят новую кружку по форме, получая от курьеров необходимые кусочки материала.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

В ядре клетки, как в сейфе, хранится ДНК. С помощью белков-ферментов с ДНК снимается копия — информационная РНК. РНК попадает в рибосому, где начинается сборка белка. А транспортная РНК подносит фрагменты, из которых и собираются белки .

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Так работает производство белка не только у человека, но и у многих других живых существ.

Все они адаптируются к среде, как могут, чтобы выжить и дать потомство. Человек тоже приспособился, и в этом ему сильно помог головной мозг. Он позволил ему придумывать приспособления для выживания и передавать информацию другим людям. Благодаря обмену знаниями и их накоплению человек может жить очень долго, потому что поселился в прочных зданиях, изобрел множество приспособлений и научился справляться с болезнями [1].

Раньше людям с рождения угрожали хищники, погодные катаклизмы, огромное количество вирусов и бактерий. Оспа, чума, грипп, малярия, бешенство, энцефалит, столбняк — люди умирали сотнями и тысячами и от эпидемий, и от банальных царапин. Но благодаря достижениям медицины мы научились лечить и предотвращать многие из них [2], [3].

Сейчас может показаться, что этих угроз вообще никогда не существовало. А если окажется, что они существуют до сих пор, очень хочется обвинить кого-нибудь в их создании, как будто они сами не могли появиться из природы. Но вообще-то могли.

Зачем вирусу попадать в организм человека

Вирус отличается от других живых организмов, потому что не питается, не выдает отходы жизнедеятельности, не стареет (вокруг вирусов до сих пор идет дискуссия, стоит ли их вообще считать формой жизни). Но, как и мы, вирус размножается и может умереть. Вирус похож на флешку: снаружи оболочка с шипиками-разъемами для подключения, а внутри информация (ДНК или РНК).

Вирусы и иммунитет: кто кого?

С помощью шипиков вирус пытается попасть внутрь клетки организма, как флешка пытается подключиться к компьютеру. Если все получилось, вирус забирается внутрь, раздевается и начинает диверсию [4].

Если у вируса внутри ДНК, он контрабандой доставляет ее в ядро, запускает копирование этой ДНК, создание РНК и далее по порядку. Если это РНК, он просто подменяет родную РНК клетки на свою [5].

В обоих случаях клетка делает белки не для себя, а для новеньких вирусов.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Когда клетка изжила весь свой ресурс, она лопается. Оттуда прут детки-вирусы, которые с помощью своих шипиков проникают в другие клетки, и процесс повторяется [6], [7].

Как иммунитет реагирует на вирусы

Итак, в организм ворвался чужак, использует наши клетки. Организм должен как-то отреагировать.

Иммунная система как раз отвечает за способность человека противостоять внешним угрозам. Как происходит иммунная реакция именно на вирусы?

Ключевые иммунные клетки — это фагоциты, B-лимфоциты , T-хелперы и T-киллеры.

Латинская буква B происходит от латинского названия bursa fabricii — иммунного органа птиц, в котором их впервые обнаружили.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Когда вирус попадает в клетку, та выставляет на поверхности сигнал о том, что она болеет. На этот сигнал тревоги приходят T-киллеры и фагоциты и пытаются уничтожить зараженные клетки и вирусы.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

По пути фагоциты хватают сигнальную метку и передают ее T-хелперам. Это клетки-курьеры, которые отправляют полученный материал на изучение B-лимфоцитам. Они разрабатывают специальное оружие против вирусов и зараженных клеток — антитела. Антитела, как черная метка, цепляются за пораженную клетку, и T-киллеры могут быстрее ее обнаружить.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Если метка зацепилась за вирус, на сигнал приходит еще одно оружие — система комплемента, похожая на гранату, которая срабатывает, если два кусочка гранаты соединить вместе.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

То есть антитела — это ускоритель иммунной реакции, который обращает внимание T-киллеров на зараженные клетки и подключает систему комплемента. Таким образом организм справляется гораздо быстрее и теряет меньше здоровых клеток.

Часть B-лимфоцитов, изучив вирус, вместо того чтобы создавать антитела прямо сейчас, остается с новыми знаниями про запас, на случай повторного заражения, и превращаются в клетки памяти. Если организм столкнется с вирусом еще раз, то просто активирует клетки памяти. И мы получим моментальные точные выстрелы снайперов и гранатометчиков [8], [9].

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Пока вся эта канитель происходит, человеку может стать так плохо, что потребуется госпитализация или даже реанимация. Но накопленный опыт, технологии и медицина как-то должны помогать таким пациентам.

Как медицина может помочь иммунитету, если сам он не справляется

На каком этапе иммунной реакции человек может вмешаться?

Начнем с этапа, когда вирус пытается взломать клетку. У коронавируса есть ключики от слизистых: можно потрогать зараженный объект руками и перенести заразу себе, прикоснувшись к лицу. Носители могут чихнуть или кашлянуть на вас. Капельки слюны распыляются, когда вы разговариваете или смеетесь [10].

С руками все просто: можно смыть верхний слой кожного жира, на котором остаются вирусные частицы. А вот клетки слизистых надо как-то отгородить, например, маской . Но она не защищает глаза. Вирусы, попадая на маску, никуда не исчезают — они там копятся. Важно не занести их, когда вы будете поправлять или снимать маску. А самодельные тканевые маски могут быть бесполезны, если у них широкие поры.

Кардинальный метод защиты (и пока лучший) — уйти на карантин. Но в таком случае плохо становится не здоровью людей, а экономике.

Поможет ли молитва? Нет, клетки устроены одинаково и у церковнослужителя, и у бабули, и у знаменитости.

Поможет ли водка от вируса? Нет. Когда вы пьете алкоголь, вы не дезинфицируете организм, а ослабляете его. Так иммунным клеткам придется даже сложнее [12].

Чеснок, имбирь и другие чудеса народной медицины не работают антисептиком [11]. Чтобы разрушить вирусную частицу, нужен раствор с содержанием спирта не менее 60%, например, специальный антисептик для рук. Им логично протирать руки, поручни, дверные ручки и мобильные телефоны.

Допустим, попадание вируса в организм предотвратить не удалось. Начинается месиво: фагоциты и T-киллеры не справляются, B-лимфоциты стараются делать антитела и клетки памяти, пока вирус вовсю использует наши клетки. За это время человеку может стать очень плохо.

Можно ли помочь B-лимфоцитам? Да, можно еще до заражения ввести мертвый вирус, кусок вируса или подобие вируса, чтобы B-лимфоциты потренировались и заранее сделали антитела. Такой метод называется прививкой [13–16].

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Создание лекарств занимает годы. Нужно найти действующее вещество, способ доставлять его в клетки, сделать из него препарат, который не испортится при хранении и не убьет побочными эффектами .

Сайт-агрегатор отчетов по клиническим исследованиям — ClinicalTrials.gov.

Если человеку стало очень плохо, нужно поддержать его организм, чтобы он выжил, пока побеждает вирус. Для этого людям нужны койки в больницах, аппараты ИВЛ и врачи. Но если инфекция быстро распространяется, много людей одновременно нуждаются в помощи.

Напомним, что ивазивная ИВЛ травматична и сама по себе опасна: например, тем, что может повлечь за собой заражение пациента дополнительной внутрибольничной инфекцией. — Ред.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Чтобы люди не умирали без помощи медиков, нужно искусственно замедлить скорость распространения вируса — сидеть дома. Чем больше людей игнорируют карантин, тем больше тех, кому не хватит медицинской помощи, а значит, будет больше смертей [18].

Если организм справился с инфекцией, у него появляются клетки памяти, поэтому он не будет носителем и не заразит других людей. Если клетки памяти будут у большинства, появится коллективный иммунитет. В таких условиях человек из группы риска вряд ли встретит носителя. Когда все носители переболеют, вирус среди людей не будет встречаться.

Вирусы и иммунитет: кто кого?

Некоторые страны уже снимают карантин. Но еще не понятно, есть ли коллективный иммунитет и не вызовет ли это новую волну заражений. В случае с коронавирусом пока неизвестно, сколько живут клетки памяти [19].

В России все еще каждый день заболевает по 8–10 тысяч человек. Возможно, в вашем регионе пандемия только набирает обороты . А значит, любой человек на улице может оказаться носителем.

В наших силах если не остановить, то хотя бы замедлить темпы, чтобы люди не умирали без помощи медиков.

Что же делать людям в борьбе с вирусом?

Защищаться мытьем рук и антисептиками? Искать вакцину или лекарство? Ждать, когда появится коллективный иммунитет? Или замедлять социальную активность, чтобы одновременно не заболело много людей? Сейчас мы делаем всё сразу.

Большинство стран мира следуют рекомендациям ВОЗ. Сайт этой организации переведен на русский язык. Там можно найти комментарии к мифам о коронавирусе и официальные рекомендации как для медиков, так и для населения. Если кто-то предлагает вам чудесное лекарство от болезни, проверьте, написали ли о нем эксперты ВОЗ.

Читайте также: