Вирусы и кто хозяин

Мир легкомысленно отнесся к предыдущим коронавирусным эпидемиям — на сей раз, хочется надеяться, будет иначе, в том числе и в России: быстрое распространение новой инфекции должно к этому стимулировать.

Сергей Нетёсов, член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета

Эта зима принесла нам тревожные известия о возникновении в Китае и начале активного распространения по всему миру нового коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего болезнь под международным названием КоВиД-19 (CoViD-19 — CoronaVirus Disease-19, как ее политкорректно назвали во Всемирной организации здравоохранения). К 10 марта им достоверно, с лабораторным подтверждением, во всем мире заразилось более 110 тыс. человек. Причем сейчас он намного быстрее распространяется вне Китая, чем в самом Китае.

Каковы особенности возбудителя и чем он отличается от других вирусов ОРВИ

Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) вызывают более 80% всех острых респираторных заболеваний. Вирусы — это не бактерии, и антибиотики от них не помогают. Наиболее часто ОРВИ вызываются риновирусами (более 50 разновидностей), вирусами гриппа (минимум четыре подтипа), вирусами парагриппа (четыре разновидности), метапневмовирусами, бокавирусами, респираторно-синцитиальными вирусами, аденовирусами и некоторыми другими. Обычные четыре разновидности коронавирусов тоже есть этом списке (229E, OC43, NL43, HKU1) и в зависимости от года занимают второе—пятое места по своей доле в общей заболеваемости. Респираторное заболевание они обычно вызывают слабой и средней тяжести, но иногда случаются и тяжелые случаи.

Как большинство вирусных возбудителей ОРВИ, коронавирусы являются РНК-вирусами, но имеют самый большой из них по размеру геном — около 29 тыс. нуклеотидов. Они содержат липидную оболочку, поэтому легко поддаются разрушению мылом и другими ПАВ. Коронавирусы выявлены практически у всех животных и птиц, но далеко не у всех они вызывают серьезные заболевания. Разработаны живые противокоронавирусные вакцины для собак и домашних кур, потому что у них соответствующие разновидности вызывают тяжелую хроническую инфекцию и большую вирусную смертность.

Фото: Getty Images

Отметим, что за последнее десятилетие учеными-вирусологами получена масса новых данных о вирусах самых разных животных. И теперь мы знаем, что летучие мыши, по всей видимости, стали для человечества и для животного мира в целом источниками нескольких весьма значимых вирусных заболеваний: это вирусы кори, другие парамиксовирусы, вирус бешенства, коронавирусы,— и этот список растет. Как правило, напрямую на человека эти вирусы от летучих мышей не перескакивают, потому что слишком разные у нас и у них клеточные рецепторы. Как показали результаты исследований последних лет, от летучих мышей к человеку вирусы, как правило, проходят через промежуточного хозяина.

В 2002–2003 годах ТОРС-коронавирус (SARS), вызвавший эпидемию атипичной пневмонии, по всей видимости, перескочил от летучей мыши на человека, пройдя эволюционно-мутационный процесс в организмах пальмовых циветт (зверьков из подотряда кошкообразных). В 2007–2012 годах БВРС-коронавирус (MERS) аналогично перескочил от египетских летучих мышей сначала на верблюдов, а потом на людей. Ну а в этот раз новый коронавирус, явно имеющий происхождение от летучих мышей, уже вызвал колоссальную эпидемию практически во всем мире. Здесь пока что промежуточный хозяин не выявлен, но подозрения падают на панголинов, кошек, бродячих собак, хотя возможны и другие варианты.

Симптоматика нынешней коронавирусной инфекции: отличия от гриппозной и других

Сейчас можно с полной уверенностью сказать, что только по симптомам никакой врач эту инфекцию от других серьезных вирусных инфекций не отличит. Потому что и лихорадка, и высокая температура, и затрудненное дыхание, и слабость, и боли в мышцах, и сухой кашель характерны и для инфекций, вызванных гриппом и респираторно-синцитиальным вирусом.

Вроде бы единственный признак, который, как правило (но не как закон), не характерен для коронавирусной инфекции,— это заложенный нос. Но и для гриппозной инфекции такое тоже может быть. Так что для точной постановки диагноза необходима лабораторная диагностика методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) нуклеиновых кислот, выделенных из проб от человека (смывы из носоглотки, мазки из носоглотки и т. д.).

В самом рутинном варианте это занимает четыре—шесть часов (без учета времени на доставку пробы в лабораторию). Коммерческими компаниями, в том числе и в России, разработано несколько экспресс-вариантов диагностикумов, требующих в три-четыре раза меньше времени. Насколько известно автору, в Китае и США федеральные власти уже приняли решение простимулировать коммерческих разработчиков для быстрейшей сертификации и запуска производств этих тест-систем. Они будут доступны любому гражданину, а не только людям с ярко выраженными симптомами ОРВИ, а это позволит усилить и ускорить борьбу с эпидемией.

• Инкубационный период (прибл.) — 2–14 дней

• Бессимптомное течение — до 2 недель, с выделением вируса

• Сезонный (обычный) грипп — менее 0,01% (у пожилых — до 2%)

• ТОРС-коронавирус 2003 года (SARS) — около 10%

• БВРС-коронавирус (MERS) — 34%

• Новый коронавирус SARS-CoV-2 — около 2%

Чего ждать и что делать нам

Человечество в настоящее время имеет несколько способов и подходов к борьбе с инфекциями: противоэпидемические мероприятия с как можно более чувствительными и специфичными диагностическими методами, быстрая разработка и применение вакцин. Ну и, конечно же, нужны эффективные методы изоляции и лечения больных.

Зоонозные инфекции и в дальнейшем будут перескакивать с животных на людей, как это и было в течение всей истории человечества. Примеры: вирус ВИЧ, перескочивший на человека от обезьян; вирус гепатита С, который к людям попал от лошадей или от других животных; вирусы кори и паротита, явно перешедшие на людей от копытных животных или тех же летучих мышей; вирусы клещевого энцефалита, Зика, лихорадок денге и Западного Нила и т. д. А различные виды коронавирусов за последние 20 лет, как уже сказано, трижды перескакивали на человека от летучих мышей (коронавирусы атипичной пневмонии SARS-CoV-1, ближневосточного респираторного синдрома (БВРС) и нынешний SARS-CoV-2).

Возможны, а вернее всего неизбежны, и другие аналогичные перескоки в будущем. Готовиться к ним надо гораздо более интенсивно, изучая инфекции животных и разрабатывая новые вакцины. Посмотрите, какая складывается ситуация: после атипичной пневмонии 2002–2003 годов никто так и не разработал вакцины против тогдашнего ТОРС-коронавируса. После открытия коронавируса БВРС в 2012 году тоже не разработали соответствующей вакцины. Если бы эти вакцины были разработаны и доказана их эффективность, то сейчас было бы намного легче разработать вакцину против нынешнего коронавируса. В этом году прозвенел третий звонок от коронавирусов за последние 20 лет. Может, не будем ждать четвертого и разработаем вакцины? В 1950–1970-е годы прошлого века наша страна была лидером не только в космосе, но и в разработках и применении вакцин!

Вернее всего, с этой пандемией человечество справится. Должны справиться и мы в России. Но наша готовность к последующим аналогичным эпидемиям должна быть повышена, потому что они неизбежно будут. А пока среди всех респираторных инфекций у нас есть вакцина только против гриппа. И это XXI век! У нас нет вакцин против вирусов парагриппа, респираторно-синцитиального вируса, метапневмовирусов, других коронавирусов, которые в сумме вызывают более трети всех респираторных инфекционных заболеваний, то есть уж точно больше, чем вирус гриппа. И люди от них умирают не единично. В том числе от того, что мы почему-то не видим в них угрозы, а видим угрозы там, где их и нет вовсе или они намного менее значимы. Может быть, потому, что вирусы маленькие? Но ущерб-то от них очень большой: это неспасенные тысячи жизней граждан России.

• 
  

Новая коронавирусная инфекция продолжает ставить перед человечеством массу вопросов. Ответов на многие из них пока нет. Однако есть секреты, о которых мы уже знаем точно. Вирус – живая структура, но опасность его состоит совсем не в этом. Кто же виноват в возникновении мировой пандемии?

Как распространялся этот новый вирус, в чём его главная опасность, чего нам ждать дальше? Растёт или нет число бессимптомных пациентов с COVID-19 в России и мире? Наконец, кто же сделал эту пандемию возможной и как нам в будущем не повторить этого печального сценария? На эти и другие вопросы Царьграду ответил молекулярный биолог, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, руководивший наукой в центре "Вектор" на протяжении 17 лет.

– Сергей Викторович, известно, что вирусы гораздо древнее человека. Напрашивается вывод, что это мы скорее гости в их мире, чем они в мире людей. Так ли это?

– Если вы действительно оцените количество бактерий и вирусов, которые есть в природе, и сравните с населением нашей планеты, то бактерий в миллионы раз больше, чем людей. Они не могут управлять миром только потому, что у них нет – по крайней мере, мы сейчас так считаем – коллективного разума, как у нас. Зато у них есть эволюционные преимущества – они могут быстрее меняться, быстрее приспосабливаться к окружающим условиям. Но они совсем не настроены на то, чтобы человека убивать. Это человек сам создаёт для себя опасные условия для жизни.

Например, опасность очень большой плотности населения. Особенно это касается городов с численностью жителей в 10 миллионов человек и больше. Это просто опасно, потому что там становятся возможными очень редкие процессы. Нам нужно очень хорошо думать о том, как жить дальше в такой кучности.

– Сейчас много говорят о том, что новый коронавирус имеет не природное, а рукотворное происхождение. Почему считается, что он всё-таки природный?

– Природный он или искусственный – не имеет значения для борьбы с ним. Но это имеет большое значение в смысле экспериментов, которые можно проводить. Дело в том, что в мире уже более 10 лет проводятся эксперименты, которые имитируют природную эволюцию. И такие эксперименты, на самом деле, уже два раза запрещали, а потом снова разрешали. Запрещали, потому что можно провести сейчас такие эксперименты, какие невозможны в природе.

Когда в Китае обратили внимание на бессимптомных носителей вируса, было уже поздно, болезнь уже распространилась по всей стране. Фото: Xinhua/Cheng Min/Globallookpress

Ситуация такова, что в Ухане есть лаборатория почти высшей степени биобезопасности. Там к тому же проверялись некоторые гипотезы, придуманные как в США, так и в самом Китае. Более того, как сейчас выясняется, было даже финансирование, причём не оборонного, а открытого характера – на проведение работ по имитации природной эволюции.

– А это опасно – функционирование такой лаборатории?

– Конечно опасно. Если бы я мог это решить, то я бы такие эксперименты запретил. Почему? Потому что мы ещё очень многого не знаем, как в точности устроены даже простые микроорганизмы. Но при этом мы уже умеем складывать "кубики" из аминокислот и нуклеотидов – составных частей живых организмов. Но когда-то люди уже складывали "кубики" из урана-235, и у них там всё засветилось, они обрадовались. А потом через пять-семь лет из них 80% умерло, потому что они очень близко к этому стояли и не знали о возникающем при этом излучении и о том, что это очень опасно. А ведь это был первый прототип ядерного реактора.

С вирусами всё немного по-другому, но суть одна. Мы пытаемся из "кирпичиков" слепить нечто интересное. На уровне модели мы это понимаем, а вот на уровне того, как оно может попасть в природу и там размножиться – нет. И такие эксперименты уже приводили к очень неожиданным результатам.

Так, в Австралии пытались создать штамм для контроля численности популяции кроликов. И хорошо, что сначала попытались делать это не на кроликах, а на мышином штамме и делали это в лаборатории высшей степени защиты. И повезло, что эта лаборатория очень строго соблюдала все правила биобезопасности. Потому что они думали получить штамм, который мышей стерилизует. Но в итоге они получили штамм, которому в природе нет равных по летальности для мышей. Понимаете, это получилось случайно. И в это сразу даже не все поверили! И взялись перепроверять. И всё оказалось правдой. А ведь всего лишь хотели стерилизовать животных…

И в случае имитации природной эволюции в лаборатории учёные могут нечаянно такую заразу получить, которую никак не ожидают. И она будет совсем даже не природный процесс имитировать, а просто нечаянно будет получена такая конструкция, которая станет моментально бить по тем же лёгким с невероятной силой. Вот почему к этим экспериментам сейчас привлечено очень большое внимание, они обсуждаются, но не дилетантами, а специалистами.

– То есть нам в каком-то смысле даже повезло, что мы столкнулись с природным вирусом, который не настолько страшен?

– Вы знаете, это правда. Конечно, он мог быть намного более смертоносным. В Китае плотность населения в тех областях, где это случилось, просто феноменальная. Я сравниваю с Новосибирской областью, и у многих это вызывает удивление. Провинция Хубэй площадью примерно с Новосибирскую область. Отличие буквально в 2%. Там живёт 110 миллионов человек, а в нашей области – меньше трёх миллионов. Разница в 40 раз.

Чтобы прокормить нашу Новосибирскую область, надо 7,5 миллионов кур в год. Умножьте эту цифру на 40. Хорошая величина получается – 300 миллионов. Вы представляете, как все эти птицы будут болеть, если их не вакцинировать? И соответственно, какова там вероятность появления птичьего вируса, патогенного для человека. А ведь они там ещё и свиней, коров, овец выращивают…

– Сейчас в России говорят об увеличении числа бессимптомных пациентов с COVID-19. С чем связан этот рост?

– Нет, бессимптомные носители были с самого начала. Просто в Китае на это не обратили особого внимания, потому что там сразу был введён жесточайший карантин. Там стреляли в воздух, когда человек нарушал карантин, нам такое даже и не снилось. Поэтому на бессимптомных там не обратили внимания, а потом не обратили внимания в Италии и США. И там получилось так, что иногда бессимптомный носитель заражал несколько сотен людей. Именно так начинались эпидемии в Северной Италии и штате Вашингтон в США.

Нам повезло, что мы поздно этот вирус получили и имеем опыт других стран. Но мы им поначалу не воспользовались. А надо было сразу обратить внимание на итальянский пример. Фото: Zamir Usmanov/Globallookpress

И когда на это обратили внимание, стали этот феномен изучать. Но в условиях эпидемии это делать очень трудно, хотя соответствующие исследования начали проводиться сразу. Я ещё в феврале, когда прочитал эти публикации в американской и итальянской прессе, предупреждал, что нужно срочно отлавливать всех этих контактных бессимптомных вирусоносителей. То есть всех контактных с выявленными больными лиц надо сразу обследовать на наличие вируса. Но мне в ответ возражали, что нам этого делать не надо, у нас модель другая, и мы будем делать по-другому. Сделали по-другому и получили то, что имеем сейчас.

– Нам говорят, что Россия выиграла время, и поэтому у нас ситуация развивается более стабильно. Это так?

– Нам повезло, что мы поздно этот вирус получили и имеем опыт других стран. Но мы им поначалу не воспользовались. А надо было сразу обратить внимание на итальянский пример. Ведь там пара-тройка бессимптомных носителей заразили сначала несколько десятков человек в барах и кафе, а через пару дней эта цифра возросла до почти 100 тысяч человек. Потому что там был и футбольный матч, на который они все пришли, и фестиваль проводился. То есть эти люди были без симптомов, но передали вирус тем, кто оказался более восприимчивым.

– Сейчас говорят, что многие переболели коронавирусом в России ещё до того, как люди стали массово заражаться. Есть истории, что в феврале у многих в Москве была высокая температура и симптомы, схожие с COVID-19, но эти люди теперь выздоровели, а некоторые якобы перенесли болезнь вообще без симптомов. Какова вероятность, что это был именно новый коронавирус?

– Вы когда-нибудь держали в руках медицинский справочник фельдшера? У меня дома такой был, справочник 1960-х годов. Когда я его читал в 20-летнем возрасте, я сразу у себя нашёл штук 30 болезней. И многие сейчас делают то же самое.

Не было тогда ещё никакой эпидемии. На самом деле респираторное заболевание вызывают с десяток вирусов и столько же бактерий. Основную заболеваемость вызывают вирусы – до 80%. Это грипп, коронавирусы обычные – четыре штуки, вирусы парагриппа обычные – четыре штуки, метапневмовирусы – две разновидности, риновирусы, бокавирусы, аденовирусы, энтеровирусы и так далее.

Врачи назначали всем этим больным какой-то анализ? Почти наверняка – нет, хотя в принципе могли. Но такой вид диагностики – на несколько респираторных вирусов – у нас не входит в страховую медицину. Поэтому ни один государственный врач вам такой анализ не назначит. А потом люди говорят, что они "тяжело переболели" и подозревают новый коронавирус. Никто ведь тогда таких диагнозов не ставил, потому что про него никто и не знал, а "на глаз" по симптомам ставить такой диагноз – это нонсенс.

Про вакцину мы можем говорить только тогда, когда она прошла испытания, хотя бы вторую и третью фазы, на добровольцах. Фото: Peter Steffen/dpa/Globallookpress

Если вы говорите "болел", значит, у человека были недомогания. Парадокс всех бессимптомников в том, что у них же не было ничего. И сейчас есть целый ряд гипотез, почему так бывает. Есть часть живых вакцин, которыми прививают людей – это вакцины против кори, паротита, краснухи, полиомиелита. Это всё живые вакцины. Практически никто после их введения никаких симптомов не наблюдает, а живой вакцинный вирус в этих людях размножается, причём как минимум в 100 раз. Просто он поражает небольшое количество клеток. Человек, может быть, это ощущает, но в виде лёгкого недомогания. Поэтому бессимптомный носитель – это не больной.

– И много ли у нас таких носителей, процент увеличивается?

– Мы ничем не отличаемся от США, Италии и других стран. У нас этот процент, я думаю, такой же. Сейчас считается, что это вообще порядка 80%. Недавно в Санта-Кларе в Калифорнии провели исследование на наличие у населения антител к нынешнему коронавирусу. А в Санта-Кларе некоторые люди болели коронавирусом, но далеко не все. Итог – примерно 4% имеют антитела. Сейчас идёт спор о том, насколько надёжна была та тест-система на определение антител. Да, там возможен "перекрёст" со старыми, давно известными коронавирусами, но это надо решать путём совершенствования этой системы.

У нас Татьяна Голикова говорила, что 11 человек из 226 в Москве уже имеют антитела. Так у нас ещё на тот момент ни одной аттестованной тест-системы не было на этот маркер. То есть это результат очень и очень приблизительный, мягко говоря. И если вы хотите такое определение надёжно сделать, то вы сразу должны объяснить, как была валидирована эта тест-система. Если она в некой деревне под Архангельском тоже нашла эти 4%, то ей грош цена. А для валидации тест-систему надо тщательно проверить на специально собранной панели контрольных сывороток, как положительных, так и отрицательных.

– Сейчас создаётся много вакцин против коронавируса. Какова примерно может быть их эффективность с точки зрения мутации вируса, к моменту их появления вирус успеет сильно измениться или нет?

– Да, разрабатывается сразу несколько кандидатных вакцин. Я особенно обратил бы внимание на это слово – кандидатных. Потому что про вакцину мы можем говорить только тогда, когда она прошла испытания, хотя бы вторую и третью фазы, на добровольцах. Насчёт мутаций коронавируса – он мутирует гораздо медленнее, чем обычный вирус гриппа, поэтому не в этом проблема. Просто мы должны иметь в виду, что против коронавирусов человека пока ещё никакой вакцины не разработано. Какой из вариантов в итоге будет защищать от инфекции и пойдёт в серию – никто не знает. Пока про это говорить рано. Нужно сделать ещё много экспериментальных шагов, прежде чем мы дойдём до той стадии, когда сможем это сказать.

– Как долго, на ваш взгляд, нынешняя тяжёлая ситуация с коронавирусом может продолжаться и в России, и в мире?

– Это зависит от эффективности применяемых сейчас мер. Не зря же в Индии нарушителей изоляции били палками, а китайцы стреляли в воздух – это привело к строгому соблюдению мер и снижению в итоге заболеваемости. А у нас посмотрите, что происходит: люди массово гуляют, обнимаются, шашлыки группами жарят и так далее. Это какая-то пародия на карантин. И мы видим по динамике заболеваемости, что происходит: пока мало что меняется.

В мире мы видим замедление и распространения, и заболеваемости, а в России – пока нет. А математика нам говорит, что пока у нас ежедневное прибавление возрастает, мы даже ещё не на половине пика. Минимальный прогноз мы уже можем сделать, что у нас будет около 120 тысяч заболевших. А ведь люди будут заражаться и потом, уже после прохождения пика. В сумме мы получим, скорее всего, примерно 300-500 тысяч, и будет очень хорошо, если эта цифра всё-таки будет меньше. А это зависит только от нас с вами: от соблюдения нами противоэпидемических мер.

• 16227
• 9,3
• 2
• 4

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.

Рисунок 5. Схема развития феномена ADE при вирусных инфекциях. а — Взаимодействие между антителом и рецептором FcR на поверхности макрофага. б — Фрагмент С3 комплемента (компонент комплемента, после присоединения которого весь этот комплекс приобретает способность прилипать к различным частицам и клеткам) и рецептор комплемента (complement receptor, CR) способствуют присоединению вируса к клетке. в — Белки комплемента С1q и С1qR способствуют присоединению вируса к клетке (в составе молекулы C1q имеется рецептор для связывания с Fc-фрагментом молекулы антитела). г — Антитела взаимодействуют с рецептор-связывающим сайтом вирусного белка и индуцируют его конформационные изменения, облегчающие слияние вируса с мембраной. д — Вирусы, получившие возможность реплицироваться в данной клетке посредством ADE, супрессируют противовирусные ответы со стороны антивирусных генов клетки. Рисунок с сайта supotnitskiy.ru.

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.