Откуда взялся картона вирус
Обновлено: 22.04.2024
Пока пандемия коронавирусной инфекции продолжает своё мрачное шествие по планете, а учёные пытаются как-то обуздать эту заразу, не смолкают споры о том, "откуда что взялось". Мировой "гегемон", считая себя самым "пострадавшим" от эпидемии, прикидывает, на какую сумму выставить иски Китаю и на всякий случай России. А между тем, если вирус и "сбежал" из лаборатории, то сами США к этому приложили свои руки и финансы. Так кто выпустил джинна из бутылки? Сама природа или всё-таки учёные?
Действительно, споры о том, что представляет из себя SARS-CoV-2, который и вызывает коронавирусную инфекцию COVID-19, ведутся не первый месяц. Геном вируса китайские учёные сделали публично доступным 10 января текущего года. Их зарубежные коллеги уверены в том, что вирус имеет естественное природное происхождение, а все "теории заговоров", связанные с ним, осуждают.
При этом так и остаётся неясным, кто или что является первоисточником SARS-CoV-2. Однако в связи с этим вирусом нередко упоминается имя учёной из Уханьского института вирусологии Ши Чжэнли. И вот почему.
Созданная в Северной Каролине
Почти пять лет назад авторитетный научный сайт Nature опубликовал отчёт об исследовательской работе, в результате которой международная группа биологов создала некий вирус-"химеру", объединив фрагменты нуклеиновой кислоты из двух и более разных вирусов.
В ходе работы, в которой участвовали учёные из исследовательских центров США, Китая и Швейцарии, в лаборатории университета Северной Каролины поверхностный белок коронавируса китайской летучей мыши SHC014 перенесли на уже известный к тому времени вирус SARS, живущий в лёгких подопытных мышей, для моделирования. Спустя год у биологов уже появился новый гибрид.
Рассказывая о результатах своей работы в материале, опубликованном в Nature, учёные довольно пространно рассказывали о том, какие существуют риски заражения людей SARS-подобным вирусом. Кроме того, в статье можно найти и предупреждение о том, чем может грозить появление нового штамма вируса в естественных условиях.
Исследование проводилось в гражданской, а не военной лаборатории, а его целью было желание учёных выяснить, может ли этот лабораторный процесс случиться "сам по себе" в природе и чем это обернётся для людей. И вирусу помогли мутировать в пробирке. Зачем это было сделано, сказать сложно. Шла ли речь о лечении от созданной "химеры"? Едва ли, ведь в природе такого вируса не существовало, а вероятность его появления, как тогда считалось, ничтожно мала. Зато его, как оказалось, успешно можно создать в лаборатории.
Снимок вируса COVID-19. Фото: Julie Rogers / Zuma / TASS
Добавим, что работа учёными проводилась в рамках программы по исследованию мутаций коронавирусов, запущенной после вспышки "атипичной пневмонии" 2002-2003 годов. Финансировалась программа Агентством США по международному развитию, то есть американским правительством.
Материал на сайте был опубликован в ноябре 2015 года, его даже переводили на русский язык. Но в тот момент никакой серьёзной реакции на это исследование не последовало, хотя коллеги исследователей считали эксперимент слишком рискованным и указывали на то, что новый вирус может отлично размножаться в человеческих клетках.
Авторы работы возражали: если бы не они, мол, никто бы и не знал о том, какую угрозу может представлять собой SHC014, зато теперь это стало понятно.
В истории "химеры" появляется Ухань
И ещё один очень интересный момент: свою работу над созданием "химеры" учёные начали в 2014 году, и в этом же году американское правительство ввело трёхлетний мораторий на финансирование любых исследований вирусов SARS и MERS. Однако именно для этого проекта по непонятным причинам было сделано исключение.
Тем не менее продолжать эту работу в Северной Каролине не стали "ввиду потенциальной опасности", а перенесли её в Уханьский институт вирусологии китайской Академии наук. Лаборатория института имеет 3-ю степень биозащиты (BSL-3), хотя для подобных экспериментов необходима максимальная, четвёртая, степень. Среди китайских учёных и была вирусолог Ши Чжэнли, которую мы упомянули в самом начале.
Судя по всему, она продолжала работу над проблемой передачи человеку коронавируса летучей мыши, что подтверждает статья всё в том же журнале Nature, датированная уже декабрём 2017 года.
Назывался опубликованный материал "Пещера летучих мышей разгадывает тайну смертельного вируса атипичной пневмонии – предполагается, что может произойти новая вспышка". А рассказывалось в статье о том, что команда Ши Чжэнли обнаружила в одной из пещер, расположенных в провинции Юньнань популяцию летучих мышей, обладающих "генетическими строительными блоками атипичной пневмонии".
Вирусолог и её коллеги в этом материале предупреждали, что риск заражения людей и распространения заболевания, подобного атипичной пневмонии, очень высок, учитывая, что обнаруженная учёными пещера находится в непосредственной близости от одной из деревень.
"Мать дьявола" отметает обвинения в свой адрес
Именно вирусолог Ши Чжэнли поставила первый диагноз нового заболевания, вызываемого вирусом SARS-CoV и получившего впоследствии название COVID-19. Конечно, сложившаяся ситуация с учётом многолетней работы вирусолога по систематизации информации о вирусах, связанных с летучими мышами, сделала Чжэнли известной персоной.
Однако одновременно её же обвинили в создании нового штамма вируса и даже стали называть "матерью дьявола", поскольку появились слухи о том, что смертельно опасный вирус "сбежал из её лаборатории". В ответ учёная выступила с заявлением, которое было опубликовано китайским сайтом Caixin:
Новый коронавирус 2019 года – это природа, наказывающая человеческую расу за сохранение нецивилизованных жизненных привычек. Я, Ши Чжэнли, клянусь своей жизнью, что это не имеет ничего общего с нашей лабораторией. Я советую тем, кто верит и распространяет слухи из вредных источников в СМИ, а также тем, кто верит в ненадёжный так называемый академический анализ индийских учёных, заткнуть свои вонючие рты.
Как сообщается, перед этим вирусолог "не спала несколько дней", пытаясь найти хоть малейшую возможность утечки из её лаборатории. Вывод, который сделала Чжэнли, был категоричным: ничего подобного произойти не могло. Вот тогда-то она и выступила с резкой отповедью в адрес обвинителей.
Госдепартамент предупреждали?
Неделю назад, а именно 15 апреля, издание The Washington Post опубликовало статью Джона Рогина, в которой журналист напомнил о том, что ещё в 2018 году представители посольства США в Китае посетили Уханьский институт вирусологии, после чего в Вашингтон были оправлены тревожные депеши, в которых сообщалось:
"Условия лаборатории, в которой проводятся исследования коронавируса летучих мышей, не отвечают необходимым требованиям безопасности". Американские дипломаты совершили несколько визитов в Ухань, в результате на сайте института вирусологии появился соответствующий бюллетень. Как отмечает журналист, документ был удалён с сайта в начале апреля.
Самое главное, исследования показали, что с рецептором ACE2, через который в организм человека проник ТОРС, могут взаимодействовать и другие коронавирусы того же типа. Этот факт убедительно свидетельствует о том, что коронавирусы типа ТОРС могут передаваться человеку от летучих мышей и вызывать заболевания, подобные ТОРС,
– указывалось в одной из депеш.
Вместо раскрытия тайн – новые секреты
Конечно, и сегодня большинство учёных практически едины во мнении о том, что SARS-CoV-2 имеет животное происхождение, а подтверждения теории об его искусственном происхождении не существует. Однако, как считает научный сотрудник Школы информации при Калифорнийском университете в Беркли Сяо Цян, утверждение о том, что "он не был создан искусственно", вовсе не означает, что он не мог стать причиной пандемии, "ускользнув" из лаборатории.
Искать в ситуации с появлением вируса какие-то конспирологические источники смысла нет. Однако только тогда, когда будет дан ответ вопрос о том, как появился этот вирус, а затем началась пандемия, охватившая практически весь мир, можно будет говорить о том, что учёные получат возможность предотвратить в будущем такие масштабные эпидемии.
Пока же "втёмную" играют все участники этой истории. Более того, власти Китая установили строгие ограничения, по которым любая публикация о происхождении нового коронавируса требует предварительного одобрения. Лаборатория в Шанхае, где в январе был секвенирован геном нового коронавируса, спешно закрыта на модернизацию. И такая секретность только добавляет новую пищу для сторонников теории "мирового заговора".
Подписывайтесь на канал "Царьград" в Яндекс.Дзен
и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.
Обзор
Межвидовые контакты приводят к зоонозам
коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)
Автор
Редакторы
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Надо признаться: мы не знаем, сколько вирусов существует в природе. Сейчас известно 6590 видов этих облигатных внутриклеточных паразитов. Но, по некоторым осторожным оценкам, только среди млекопитающих могут циркулировать сотни тысяч пока не описанных видов вирусов [1]. Отмечу, что разнообразие живого мира, мягко говоря, не ограничивается одним классом позвоночных животных. Безусловно, неизвестные вирусы способны вызывать заболевания человека. Самое грустное в том, что даже при наличии известной геномной последовательности (а чаще всего сиквенса нет — объект-то неизвестный!) невозможно сказать, насколько опасен тот или иной вирус. Таким образом, неизвестно даже примерное число вирусов, потенциально способных приводить к эпидемиям или пандемиям.
Чем чаще и тяжелее протекает инфекция, тем больше ресурсов вкладывают в изучение аспектов взаимодействия патогена с организмом человека. Из понимания этих деталей возникают идеи для разработки лекарств. Сейчас эффективно и специфично можно вылечить или предотвратить примерно 20 вирусных заболеваний, от которых погибало или погибает много людей (например полиомиелит и бешенство). Но наше знание даже, казалось бы, хорошо изученных объектов весьма обрывочно. Например, десятки, если не сотни, научных групп много лет активно изучают вирус полиомиелита. Структуру генома и вирусные белки описали десятилетия назад. А в 2019 году внезапно нашли еще один белок, облегчающий распространение вируса в клетках кишечного эпителия [2].
Сейчас активно разрабатывают методы специфической терапии еще примерно 20 болезней, которые вызывают вирусы (например ВИЧ или SARS-CoV-2). Но это лишь верхушка айсберга: около 200 других вирусов (например лиссавирус Иркут [3] или тоготовирус Бурбон [4]) приводят к заболеваниям человека разной степени тяжести. Про них по большей части можно сказать только то, что:
- нуклеотидная последовательность известна;
- это опасно.
Более того, есть страшная статистика. Когда человек умирает от вирусного энцефалита (воспаления головного мозга, вызванного вирусной инфекцией), в 60% случаев конкретный возбудитель заболевания остается неизвестным [5].
Возможность межвидовой передачи вирусов зависит от интенсивности контактов между разными животными [6]. Например, число контактов между людьми и летучими мышами считается небольшим: летучих мышей, как правило, не содержат в качестве домашних животных и не разводят для употребления в пищу. Тем не менее в некоторых регионах мира этих животных едят. В рационе почти половины жителей деревень на юге Камеруна присутствуют летучие мыши [7]. Летучие мыши этого региона — естественные резервуары филовирусов и хенипавирусов, вызывающих такие опасные заболевания, как лихорадка Эбола [8] и инфекция Нипах [9]. Таким образом, прямая передача вируса от летучих мышей к людям возможна, что периодически и происходит в разных уголках земного шара.
Возможность распространения патогена зависит от многих факторов. Например, вирус бешенства передается при ослюнении раневой поверхности. Такой способ делает возможным циркуляцию бешенства среди лисиц [15]. Но заражение человека бешенством от другого человека в литературе не описано — у людей в норме не принято кусать друг друга. По этой причине бешенство было и будет оставаться классическим примером зооноза для людей. Отмечу, что эта болезнь не всегда циркулировала в популяции плотоядных животных.
Какие бывают коронавирусы и все ли они опасны для человека?
Cемейство Coronaviridae включает в себя два подсемейства. Подсемейство Letovirinae состоит из единственного вида Microhyla letovirus 1, недавно обнаруженного в лягушках [17]. Подсемейство Orthocoronavirinae состоит из четырех родов: Alphacoronavirus (19 видов), Betacoronavirus (14 видов), Deltacoronavirus (7 видов), Gammacoronavirus (5 видов) (рис. 1). До введения греческих букв в качестве приставок (альфа-, бета-, гамма-) рода называли классификационными группами номер 1, 2 и 3 соответственно [18]. После пересмотра номенклатурных деталей описали четвертый род вирусов, который по аналогии назвали дельтакоронавирусами. Коронавирусы могут поражать разных позвоночных животных (куриц, индеек, собак, свиней, дельфинов, китов, грызунов, летучих мышей, верблюдов и других).
Рисунок 1. Филогенетические взаимоотношения избранных представителей подсемейства Orthocoronavirinae. Названия вирусов, описанных у человека, выделены жирным шрифтом.
Неизвестно, какие из коронавирусов потенциально способны распространиться в нашей популяции, а какие — нет. Более того, непонятна даже доля уже обнаруженных коронавирусов: тут можно предположить любое значение в диапазоне между 0 и 100 процентами. При этом даже родственные коронавирусы могут распространяться между людьми с разной эффективностью. Например, SARS-CoV и SARS-CoV-2 принадлежат к одному виду коронавирусов [19]. SARS-CoV — это аббревиатура от Severe Acute Respiratory Syndrome CоronaVirus, то есть вызывающий тяжелый острый респираторный синдром коронвирус (ТОРС-КоВ). После вспышки атипичной пневмонии 2002–2004 годов у диких животных обнаружили сотни вирусов, которые, согласно филогенетическому анализу, принадлежали к этому же виду. Совокупность таких патогенов обозначили как родственные SARS-CoV. К февралю 2020 года стало понятно, что ранее неизвестный представитель SARS-related coronavirus вызывает человеческую респираторную инфекцию. Всемирная организация здравоохранения и международный комитет по таксономии вирусов предложили назвать коронавирусную инфекцию, начавшуюся в 2019 году, аббревиатурой COVID-19 (Coronavirus disease 2019), а возбудителя болезни — SARS-CoV-2 соответственно. Два человеческих SARS-коронавируса (то есть два варианта одного вида) приводят к разным заболеваниям. В летучих мышах циркулируют другие представители этого вида, случаи заражения человека которыми пока не описали. Пандемический потенциал этих вызывающих SARS коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения. Сейчас известно, что люди заражались коронавирусами животных как минимум семь раз.
Естественным резервуаром предков бетакоронавирусов HKU1 и OC43 были грызуны, а предков альфакоронавирусов NL63 и 229E — летучие мыши (рис. 2) [32]. Промежуточными хозяевами OC43 считаются коровы, а 229E — альпаки [25]. Такие выводы получают при сравнении нуклеотидных последовательностей патогенов. Практически идентичные последовательности геномов вирусов, выделенных из разных видов животных, показывают недавнюю межвидовую передачу вируса. Отсутствие же очень похожих последовательностей вирусов в разных видах говорит лишь о незнании реального распространения патогена в окружающей среде.
Рисунок 2. Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43. Коровы, альпаки, циветы и верблюды — промежуточные хозяева OC43, 229E, SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. Промежуточные хозяева HKU1, NL63 и SARS-CoV-2 неизвестны из-за неполноты знаний экологии коронавирусов.
рисунок автора статьи
В XXI веке произошло три случая заражения человека коронавирусами животных, в результате которых инфекция начала циркулировать в нашей популяции. Все три вируса относятся к бетакоронавирусам.
SARS-CoV
В 2002–2004 годах в Китае случилась вспышка атипичной пневмонии. Это заболевание назвали SARS. Эпидемия началась в ноябре 2002 года в южной провинции Гуандун, откуда быстро распространилась на соседние территории. Последний случай первой вспышки SARS зафиксировали в июне 2003-го. Всего заболело примерно 8000 человек, 9% погибло [33]. Следует отметить, что в конце 2003 года, спустя полгода после завершения эпидемии, в Китае произошли новые заражения SARS [33]. Вторую вспышку быстро локализовали, заболели всего четыре человека. Природным резервуаром SARS-CoV оказались летучие мыши. От летучих мышей заразились циветы — промежуточные хозяева коронавирусной инфекции, через контакт с которыми SARS-CoV попал в человеческую популяцию [32].
MERS-CoV
Второй случай возникновения способного к передаче от человека к человеку коронавируса произошел на Аравийском полуострове. Инфекцию назвали MERS, то есть Middle East Respiratory Syndrome, или ближневосточный респираторный синдром. Эту болезнь вызывает коронавирус MERS-CoV. Конкретное время начала эпидемии остается загадкой: называют сроки от ноября 2009 года до апреля 2012 года [34]. Всего, по данным ВОЗ, на 31 января 2020 года были лабораторно подтверждены 2506 случаев в 27 странах. Максимальное число заражений произошло в 2013–2015 годах, однако эпидемия продолжается до сих пор. Заболевание протекает как бессимптомно, так и с развитием тяжелой пневмонии, септическим шоком и полиорганной недостаточностью, что приводит к смерти примерно в 36% случаев [35]. Естественным резервуаром предковых форм MERS-CoV оказались летучие мыши, а промежуточными хозяевами — верблюды. Антитела к MERS-CoV у верблюдов обнаружили в архивном биологическом материале, собранном в 1983 году. Это значит, что не позднее 1983 года вирус попал в популяцию верблюдов, которые стали промежуточными хозяевами [32]. Заражение человека от верблюда вирусом MERS-CoV происходило много раз, то есть MERS продолжает оставаться инфекцией зоологического происхождения (зоонозом). Передача вируса от человека к человеку тоже возможна, но считается недостаточно эффективной для развития пандемии [35]. Тем не менее при нарушении эпидемиологических норм возможно успешное распространение MERS-CoV в человеческой популяции. Например, в 2015 году гражданин Южной Кореи путешествовал по странам Аравийского полуострова. После возвращения домой у пациента поднялась температура и появился кашель. Больной посетил три больницы, где находился в переполненных помещениях, ожидая своей очереди к врачу [36]. Всего в результате единственного завоза MERS-CoV в Южную Корею заболели 186 человек, 38 из них погибли. Эпидемия продлилась два месяца. Вспышку удалось локализовать за счет составления общей сети распространения инфекции, выявления возможных контактов и последующего карантина двух десятков тысяч человек [37].
SARS-CoV-2
Согласно филогенетическому анализу, SARS-CoV-2 попал в человеческую популяцию в конце ноября — начале декабря 2019 года [38], [39]. Судя по всему, это было единичное случайное событие. SARS-CoV-2 вызывает COVID-19 [40]. SARS-коронавирусы чаще всего циркулируют в летучих мышах, которые являются естественными резервуарами этих патогенов. Пандемический потенциал других SARS-коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения.
Филогенетически ближайший к SARS-CoV-2 коронавирус RaTG13 обнаружили у летучей мыши в китайской провинции Юннань [41]. Число идентичных нуклеотидов между геномами этих двух вирусов составляет приблизительно 96%. Четыре процента различий — это довольно много. Последний общий предок SARS-CoV-2 и RaTG13 существовал десятки лет назад: за один год в геноме возникает примерно 0,08% мутаций. Некоторые участки поверхностного белка SARS-CoV-2 больше похожи на соответствующие регионы коронавируса, выделенного из панголинов [39]. Это говорит лишь о том, что сейчас не известны практически идентичные SARS-CoV-2 последовательности геномов вирусов, выделенных не из человека. Значит, промежуточный хозяин SARS-CoV-2, от которого заразился нулевой пациент, пока неизвестен. Отметим, что геномы коронавирусов, выделенных из цивет и верблюдов, практически идентичны геномам SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. В результате промежуточный хозяин двух предыдущих человеческих коронавирусов был быстро определен. Есть надежда, что секвенирование вирома животных того региона, где началась пандемия, покажет промежуточного хозяина SARS-CoV-2 [39].
По разным оценкам, в результате предыдущей пандемии (гриппа в 2009 году) погибли десятки [42] или сотни [43] тысяч человек. А от все еще продолжающейся пандемии COVID-19 по данным на июль 2020 года умерли сотни тысяч пациентов. К сожалению, пока не наступило то время, когда можно было бы оценить итоговый урон, нанесенный человечеству этой коронавирусной инфекцией. В текущей ситуации больше всего пугает неизвестность нового патогена. Аспекты взаимодействия SARS-CoV-2 с хозяином на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях остаются предметом активного изучения, которое, по сути, началось лишь несколько месяцев назад. Очень многие детали неясны. Например, NL63 можно повторно обнаружить в пациенте спустя несколько месяцев после первого выздоровления [44]. Непонятно, насколько подобная особенность характерна для других человеческих коронавирусов. Другая деталь — существует феномен антитело-зависимого усиления (antibody-dependent enhancement, ADE) инфекции, при котором болезнь протекает тяжелее, если в организме уже есть антитела к возбудителю. Эту особенность наблюдали для вирусов Эбола, Зика, Денге, SARS-CoV [45]. Роль ADE в патогенезе COVID-19 сейчас активно изучается. Кроме того, для HKU1 и OC43 показана сезонность в распространении инфекции [46]. Но для SARS-CoV-2 сейчас отсутствует понимание вклада этого важнейшего фактора, прошло слишком мало времени. Для ответа на эти и многие другие вопросы потребуются годы кропотливой работы тысяч исследователей. Но, несмотря на то, что очень многого мы пока не знаем, некоторые факты уже известны. Например, концентрация SARS-CoV-2 при COVID-19 в верхних дыхательных путях на несколько порядков выше, чем у SARS-CoV при SARS [47]. Значит, SARS-CoV-2 эффективнее реплицируется в глотке, что приводит к более интенсивному распространению респираторной инфекции.
Заключение
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
Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).
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].
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).
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.
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.
Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.
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.
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.
Биологические вирусы — это генетический материал в оболочке, передающийся от клетки к клетке. Коронавирус SARS-CoV-2 имеет уникальный набор генов, который прочитан, опубликован и лежит в свободном доступе. Перепутать его гены с генами какого-нибудь другого вируса невозможно. В лабораториях по всему миру ученые анализируют генетические последовательности вирусов инфицированных людей. На сегодняшний день в международной базе данных GISAID находится 4 887 310 прочитанных геномов (совокупностей генов) коронавируса SARS-CoV-2. Каждое такое прочтение подтверждает существование вируса в конкретном пациенте без малейших сомнений. Ни для одного вируса нет такого количества генетических данных.
Мы действительно и раньше болели коронавирусами. Но коронавирусы — большая группа вирусов, куда входят и безобидные, и очень опасные представители. Например, каждый десятый человек, зараженный вирусом атипичной пневмонии, и каждый третий, зараженный вирусом ближневосточного респираторного синдрома, умирают. Это тоже коронавирусы.
SARS-CoV-2 не настолько смертелен, но гораздо более заразен. Кроме того, у зараженного коронавирусом SARS-CoV-2 в 20 раз больше шансов умереть, чем у зараженного гриппом. А еще симптоматическое течение COVID-19 нередко заканчивается тяжелым и длительным постковидным синдромом. При этом вирус мутирует — и пока что в процессе эволюции он стал лишь опаснее.
Да, некоторые медики не советуют прививаться от COVID-19. О чем это говорит? О том, что с медицинским образованием в нашей стране всё не очень хорошо. Просто имейте в виду: если врач отговаривает вас от вакцинации, значит, от него надо срочно уходить, а лучше — убегать. Хороший доктор, придерживающийся принципов доказательной медицины, никогда не выступает против вакцин, прошедших клинические исследования.
Кстати, недавно в Челябинске умер главврач гомеопатической клиники. Он активно выступал против вакцинации от коронавируса. Угадаете с одной попытки, от чего скончался гомеопат?
Как уже было сказано, сама прививка не вызывает инфекцию. Но ни одна вакцина не гарантирует, что человек не заболеет. Прививка снижает шанс заболеть и особенно снижает вероятность тяжелого течения болезни и смерти. Заразившись, привитый человек проболеет не так долго, будет выделять меньше вируса и заразит меньше людей. Важно учитывать и то, что вероятность заразиться и тяжесть болезни зависят от количества вируса, которое получит человек при контакте с больным.
И всё же привитые могут быть заразными, поэтому им тоже следует соблюдать меры безопасности — в частности, носить маски в местах скопления людей.
Динамика пандемии зависит от довольно понятной величины: сколько человек в среднем заражает один инфицированный, пока он заразен. Если эта величина больше единицы, то мы будем иметь экспоненциальный рост заболеваемости. Если меньше единицы — спад. Снижение заболеваемости достигается разными методами: социальной дистанцией, ношением масок, удаленной работой, избеганием массовых скоплений людей, соблюдением правил гигиены и иммунизацией. Каждая мера и каждый человек вносят свой вклад.
Да, такое возможно. Особенно если знакомый привился совсем недавно или, наоборот, вакцинировался больше года назад и антител у него почти не осталось. Вероятней всего, течение заболевания без прививки было бы гораздо хуже.
Я слышал мнение, что лучшая защита от болезней — это здоровый образ жизни. ЗОЖ — это прекрасно! Но бег трусцой, средиземноморская диета и качественный сон не обеспечат вас клеточным иммунитетом или антителами к коронавирусу.
(Важный момент: поедание БАДов, медитации и чистка кишечника от токсинов к здоровому образу жизни отношения не имеют. Никакого!)
Прелесть векторных и мРНК вакцин в том, что в них легко заменить ген, который они доставляют. Поэтому, как только в Китае были прочитаны и опубликованы генетические последовательности коронавируса SARS-CoV-2, ученые со всего мира могли сразу приступить к работе, даже не имея на руках вируса. Такие вакцины создаются на основе более ранних разработок по доставке генетического материала. Это как конструктор, в котором не сложно поменять детали.
Сложнее провести клинические испытания и наладить массовое производство. С первым, увы, помогает скорость распространения инфекции. Несложно набрать достаточную статистику случаев заражения. А массовое производство вакцин удалось наладить благодаря серьезным финансовым вложениям.
Всё ровно наоборот. Что такое эпидемия для отдельного человека? Это повышенная вероятность заболеть. Поэтому в эпидемию особенно важно прививаться. Если эпидемия вдруг закончится, то смысла прививаться будет меньше, ведь вероятность заразиться будет не так высока. При этом чем больше людей вакцинируется, тем больше вероятность того, что эпидемия закончится и тем меньше будет смертей и инвалидностей.
В то же время есть вполне реальные опасения о неизвестных эффектах в будущем от самой коронавирусной инфекции. Многие люди уже столкнулись с долгосрочной потерей обоняния и другими постковидными симптомами. Коронавирус SARS-CoV-2 проникает в клетки через рецепторы, которые встречаются не только в клетках легочного эпителия, но и в некоторых отделах кишечника, в сердце, почках, поджелудочной железе, а также в мужских и женских половых тканях. Так что и проблем с фертильностью я бы скорее ожидал от COVID-19, а не вакцины.
Действительно, исследования показывают, что иммунитет к коронавирусной инфекции со временем падает. А ревакцинация может существенно снизить риск заражения на фоне двух уже имевшихся доз. Что будет дальше, неизвестно: наука движется вперед и, возможно, предложит новые, еще более эффективные вакцины и лекарства. Возможно, пандемия закончится. Но ее надо пережить. И постараться остаться здоровым.
Увы, это не совсем так. Для победы над пандемией нам нужно достигнуть популяционного иммунитета. Сделать так, чтобы один человек заражал менее одного человека. Достигнуть этого можно, только если будет проведена массовая вакцинация или если большинство людей переболеет (что приведет к массовым смертям и инвалидностям). Детей пока у нас нельзя вакцинировать от COVID-19, но, надеюсь, в будущем это изменится. С учетом того, что иммунитет к коронавирусу SARS-CoV-2 со временем ослабевает, желательно, чтобы массовая вакцинация проходила в сжатые сроки. Отказываясь от вакцинации, вы не только повышаете риск собственной смерти, но и смерти родных, близких и друзей. А также оттягиваете момент, когда мы сможем забыть об этой пандемии как о страшном сне.
Заключение
В последнее время каждые сутки ковид в России забирает жизни более тысячи человек. На мой взгляд, это трагедия. И мне грустно осознавать, что многих смертей можно было бы избежать, если бы мы охотнее и активнее прививались от коронавируса. Вакцина не сделает вас бесплодными, не превратит в мутантов, у вас не вырастут хвост и третье ухо. Вы не только защитите себя — вы приблизите человечество на шажок ближе к завершению пандемии.
Читайте также: