Андерс Фомсгорд - Вирусы. Откуда они берутся, как передаются людям и что может защитить от них [litres]

На самом деле история обнаружения гигантских вирусов начинается гораздо раньше. До 2003 года все биологические формы жизни на Земле были разделены на три домена: бактерии, археи и эукариоты. Поскольку вирусы не могут считаться живыми, ведь они не умеют делиться, а полностью зависят от захваченной клетки, их не выделили в четвертый домен на филогенетическом древе. Но в 2003 году были открыты первые гигантские вирусы, которые оказались гораздо крупнее всех известных к тому времени, они были даже больше, чем многие бактерии. И разгорелась дискуссия – являются ли эти великаны всего лишь вирусами, или это новая, совершенно отдельная форма жизни, а значит, правомерно выделить их в четвертый домен, пока еще совершенно не изученный.

Первым обнаружил эти странные биоформы британский микробиолог из Брэдфордского университета, понятия не имея, что это. Он протестировал пробы воды, взятые из бочки, установленной на здании, ожидая найти там болезнетворные бактерии, и разглядел в микроскоп эти неизвестные округлые формы внутри амеб. Он решил, что это такие шаровидные бактерии, и назвал их «Брэдфордкокками». Наблюдали эти странные формы внутри простейших и другие исследователи, но никто из них не занимался их подробным изучением. Израсходовав исследовательский грант, ученый из Брэдфордского университета был вынужден закрыть свою лабораторию и передал пробы воды с амебами, зараженными непонятными организмами, своему коллеге Дидье Раулю из Марселя. Тот со своей командой обнаружил, что доселе неизвестные округлые структуры в амебах можно отнести скорее не к бактериям, а к вирусам. Они, точь-в-точь как вирусы, вторгаются в клетки, в данном случае в одноклеточных амеб, и с помощью их репликатора воспроизводят свои копии, пока хозяин не распадается. Но они были настолько огромными, что их можно было увидеть в обычном световом микроскопе, что не представляется возможным в случае с привычными возбудителями. Имея в своих ДНК по 1,18 миллиона спаренных оснований, эти вирусы содержат более 1000 генов – это невероятное количество по сравнению с 10 генами и около 10 тысяч спаренных оснований в таких патогенах, как ВИЧ, полиовирус или грипп. Пришлось переименовать «Брэдфордкокков»: исследователи назвали их мимивирусами – мимикрирующими под микробов (или бактерий) вирусами.

Впоследствии многие исследователи принялись искать представителей этой новой формы жизни – обнаруживались все более и более гигантские вирусы. Это превратилось в своеобразное соревнование. В 2008 году был обнаружен мамавирус, существенно отличающийся от мимивируса, поэтому ему и присвоили другое название. Затем, в 2011 году, в русле чилийской реки открыли еще более крупный «волосатый» вирус – мегавирус чиленсис (Megavirus chilensis), у которого насчитывается около 1,26 миллиона спаренных оснований.

В июле 2013 года я попал в новостной выпуск благодаря пандоравирусу – он побил все рекорды и со своими 2,5 миллионами спаренных оснований был признан самым крупным представителем этого класса.

Но уже через год, в 2014 году, ему пришлось уступить пальму первенства питовирусу сиберикум (Pithovirus sibericum) – он превзошел предшественников по размеру (0,5 на 1,5 мкм), но генов у него оказалось все же меньше, чем у пандоравируса. Тут, конечно, на первый план выходит его объем. Питовирус был обнаружен в сибирской тундре на глубине 30 метров в образце вечной мерзлоты, возраст которого оценивается в 30 тысяч лет. Он оказался в полтора раза крупнее пандоравируса. Так долго пролежав в земле в замороженном состоянии, он оттаял и ожил, точно зомби. Воскреснув, он, как ни в чем не бывало, оказался способен опять заражать и убивать амеб, как делал много тысячелетий назад. Слово «питовирус» происходит от названия огромного древнегреческого сосуда, в котором хранили провиант, пифоса. Эти исполинские вирусы оказались больше наших собственных клеток, а биологи всего мира лишь разводили руками. Я понял вот что: ведь если хорошенько разобраться, мы совсем ничего не знаем о вирусах. Ума не приложу, что бы я наплел, если бы журналисты вдруг снова пригласили меня порассуждать об очередном новоявленном патогене. Слава богу, пока меня никто не зовет.

Вероятно, французский профессор Клавери, при участии которого было обнаружено множество этих великанов-рекордсменов, и сам испугался не на шутку, когда высказал предположение о том, что в сибирской вечной мерзлоте, возможно, хранятся еще более опасные монстры из мира вирусов и лучше бы оставить этих чудовищ в покое. Ведь если их найти и возродить к жизни спустя тысячелетия, они могут спровоцировать настоящие инфекционные катастрофы, прямо как в мифе о ящике Пандоры. Однако любопытные ученые сами то и дело рыщут в поисках «новых старых» форм жизни. Из заледеневшего в сибирской вечной мерзлоте тела был выделен и восстановлен даже вирус испанского гриппа 1918 года, затронувшего чуть ли не половину всего населения планеты. Несомненно, в телах, выкопанных из вечной мерзлоты, можно отыскать и вирус оспы. Несмотря ни на что, пытливые ученые будут и дальше копать промерзшую землю. Промышленное освоение районов, лежащих на территории вечной мерзлоты, также может спровоцировать неудачное столкновение человека с неизвестными пока формами жизни. Это представляет определенные риски не только для людей, но и для животных и растений, особенно если заранее не предусмотреть последствия этого вторжения. До сих пор недавно открытые гигантские вирусы представляли опасность исключительно для амеб. Но кто знает, возможно, они могут повлиять на некоторые экосистемы и таким образом косвенно стать угрозой и для человека?

В вечной мерзлоте, возможно, хранятся еще более опасные монстры из мира вирусов, и лучше бы оставить этих чудовищ в покое.

Вероятно, вирус – самая маленькая единица на планете, несущая в себе гены, а между тем, все они вместе взятые формируют наиболее солидную генетическую массу и в огромной степени влияют на все три общепризнанные формы жизни. Все живые клеточные организмы могут быть инфицированы ими. А возможно, вирусы и вовсе являются непременным условием жизни. Возьмем, например, эндогенные ретровирусы, появившиеся за миллионы лет до человека, – они составляют существенную долю (около 8 %) наследственной массы человечества с тех пор, как мы вышли из первичного бульона. Некоторые факты указывают на то, что именно гены эндогенных ретровирусов были необходимы для возникновения человека. Наше существование было бы невозможно без них. Например, в геноме каждого из нас присутствует EnvW ретровирус, который производит белки под названием синтоцины. Они обеспечивают слияние эмбриона (посредством внешнего слоя, трофобласта) с клетками материнской плаценты, и благодаря этому становится возможным формирование будущего человека. Это происходит на критической стадии развития беременности и, соответственно, эмбриона. Нет эндогенного «трофобластного» ретровируса – нет человека. Кроме того, считается, что именно поверхностные белки эндогенных ретровирусов способствуют подавлению иммунитета, чтобы предотвратить отторжение плода материнским организмом. В процессе развития биологических видов выделилось еще несколько других клеток этого типа, участвующих в формировании плода. В общем, существование жизни напрямую зависит от вирусов. После того как мы появляемся на свет, инфекции помогают нам тренировать иммунную систему. Вирусы чем-то напоминают робота Малыша Фонаря, помощника Винта Разболтайло из мультипликационного сериала про Дональда Дака, или Сверчка Джимини из «Пиноккио». Они помогают нам и направляют нас.