Юрий Лобзин - Вирусные болезни человека

Парвовирусы широко распространены в природе, к 16 годам у 30 % людей обнаруживают антитела к парвовирусам. С парвовирусом штамма В19 связывают развитие у человека апластического криза, инфекционной эритемы («пятая болезнь»), водянки плода.

Семейство герпесвирусов включает в себя около 100 вирусов, из которых 8 вызывают заболевание у человека: ВПГ-1 и ВПГ-2, вирус опоясывающего герпеса, ВЭБ, ЦМВ, герпесвирусы 6 и 7, вирус 8 – возбудитель саркомы Капоши. Семейство поксвирусов разделяется на подсемейства вирусов оспы позвоночных и вирусов оспы насекомых. Первое делится на 6 родов, у человека заболевания вызывают вирусы натуральной оспы, осповакцины, паравакцины, контагиозной эктимы, оспы Тана, контагиозного моллюска, оспы обезьян. Все поксвирусы имеют общий антиген. Наиболее важным для человека является вирус натуральной оспы.

У всех ДНК-содержащих вирусов ДНК синтезируется в ядре зараженной клетки, там же и созревают их вирионы. Но все стадии размножения поксвирусов происходят только в цитоплазме. Следовательно, репродукция поксвирусов происходит в совершенно иных условиях по сравнению с «ядерными» ДНК-содержащими вирусами.

Семейство паповавирусов известно лучше других благодаря принадлежащим к этой группе подробно исследованным онкогенным вирусам – вирусу полиомы и SV40, которые размножаются лишь в очень узком кругу клеток млекопитающих. Обычно при изучении онкогенных свойств этих вирусов имеется в виду их способность трансформировать клетки in vitro – ими заражают клетки тех видов, которые они трансформируют, но в которых не размножаются, а следовательно, и не вызывают их лизис.

В состав группы паповавирусов, кроме вирусов полиомы и SV40, входит ряд других вирусов. Свое наименование – паповавирусы – группа получила от названий трех вирусов: вируса кроличьей папилломы (па), вируса полиомы (по) и вакуолизирующего (ва) обезьяньего вируса, тип 40 (SV40). У человека эти вирусы не вызывают заболеваний, хотя SV40 иногда заражает клетки человека. У людей широко распространены три других паповавируса – вирусы JC, ВК (названы по инициалам пациентов, от которых они выделены) и вирус бородавок.

Вирус JC принадлежит к особой группе полиомавирусов и инфицирует обычно верхние дыхательные пути. Вирус чрезвычайно распространен, поражая 65 – 70 % людей, достигших 14 лет. До настоящего времени считалось, что этот вирус относительно безвреден и не вызывает никаких симптомов при нормальном функционировании иммунной системы. Однако у больных с пониженным иммунным ответом вирус может вызывать смертельную форму болезни головного мозга, мультифокальную лейкоэнцефалопатию. Новые данные показывают, что вирус JC вовлечен также в развитие широко распространенной формы рака головного мозга у детей – медуллобластомы. Этот вид рака встречается у каждого двухсоттысячного ребенка до 15 лет и практически неизлечим.

Вирус ВК часто обнаруживают в моче лиц, принимавших иммунодепрессанты, однако пока его не связывают с каким-либо заболеванием у человека. Вирус бородавок человека, как и вирусы папиллом животных, вызывает лишь доброкачественную пролиферацию клеток эпидермиса.

Вирусы папилломы плохо размножаются в клеточных культурах, поэтому до сих пор изучены в основном лишь их физические свойства. Установлено, что их ДНК несколько крупнее, чем ДНК вирусов SV40 и полиомы.

Онковирусология.Формирование концепции вирусной этиологии опухолей связано с именем Л. А. Зильбера, в 50-х годах ХХ в. пришедшего к выводу о вирусной этиологии ряда опухолей. В 1964 г. в Москве на съезде, посвященном 100-летию со дня рождения Д. И. Ивановского, Л. А. Зильбер в докладе «Неинфекционные вирусы» к необычной группе вирусов отнес все ДНК-содержащие онкогенные вирусы. Ученый сказал тогда буквально следующее: «… можно считать доказанным, что механизм их действия на клетку заключается в основном в интеграции их нуклеиновой кислоты с геномом клетки, благодаря чему в клетке возникают наследственные изменения, выводящие клетку из соподчинения системам, регулирующим клеточный рост». Позже было установлено, что ДНК паповавирусов действительно встраивается (интегрирует) в ДНК хромосом клеточных ядер. При этом она теряет способность самостоятельно удваиваться и давать жизнь новым вирусам. Отныне она реплицируется только вместе с хромосомой клетки-хозяина, что означает интеграцию двух геномов: онкогенного вируса и клетки-хозяина. Это и предсказал Л. А. Зильбер за много лет до того, как это было фактически выявлено. Именно здесь и скрыта основа основ вирусогенетической концепции происхождения злокачественных опухолей (Зильбер Л. А., 1968). В наши дни концепция, подкрепленная множеством фактов и результатов опытов, стала теорией.

Фактическое доказательство интеграции ДНК паповавирусов, прежде всего вакуолизирующего вируса (так называемого ОВ40; «О» – обезьяний), было получено еще при жизни Л. А. Зильбера в его лаборатории и в лаборатории выдающегося американского вирусолога Р. Далбекко. Но вопрос о том, является ли механизм интеграции обязательным и для РНК-содержащих онкогенных вирусов, оставался к 1966 г. открытым.

В 1964 г. ученик Р. Далбекко, Г. Темин, высказал ряд соображений о том, что геном вируса саркомы Рауса сохраняется в пораженной им клетке в форме этакого «провируса», который представляет собой не РНК, а… ДНК.

Первые 8 лет работы, с 1956 по 1964 г., привели Г. Темина к созданию гипотезы провируса, в которую почти никто не поверил, а следующие 6 лет ушли на доказательство этой гипотезы. В 1970 г. Г. Темин, работавший в Висконсинском университете, и независимо от него Д. Балтимор в Массачусетском технологическом институте обнаружили у некоторых РНК-содержащих вирусов фермент, способный синтезировать ДНК-копию на матрице вирусной РНК. Вновь открытый фермент получил название «обратная транскриптаза» (ревертаза), а все содержащие его вирусы стали именоваться ретровирусами.

За это открытие Г. Темин и Д. Балтимор были удостоены Нобелевской премии, открытие было признано величайшим событием в биологии, а в вирусогенетической концепции закрылась гигантская брешь. Так изучение первого, по-своему классического, объекта онковирусологии – вируса куриной саркомы, начатое Ф. Раусом (F. Rous) в 1911 г., привело Г. Темина и Д. Балтимора к открытию обратной транскрипции и нового фермента – ревертазы.

В семейство ретровирусов входят три так называемых подсемейства: опухолевые вирусы; вирусы – возбудители некоторых медленных инфекций; так называемые пенящие вирусы. К первому из этих подсемейств относятся возбудители лейкозов и некоторых плотных опухолей млекопитающих, птиц и рептилий, единственный бесспорный возбудитель опухолевого процесса у человека (вирус так называемого Т-клеточного лейкоза людей) и ВИЧ, вызывающий СПИД. В 1970 г. J. Subak-Sharpe опубликовал итоги сравнительного анализа трех разных групп ДНК-содержащих вирусов и соответствующих тканей позвоночных, в которых эти вирусы паразитируют. Оказалось, что четыре мелких вируса из группы папова (SV40, полиомы, папилломы Шопа и папилломы человека) имеют нуклеотидное строение и состав, во многом сходные с таковыми тканей человека и животных. Эта схожесть создает почву для объединения ДНК вируса и клеток хозяина и лежит в основе онкогенности этих вирусов. При изучении аденовирусов (среди которых есть, как известно, и высокоонкогенные, и практически неонкогенные представители), автор установил, что у высокоонкогенных аденовирусов гомология вирусной и клеточной ДНК хозяина выражена в высокой степени, а у неонкогенных – вообще не выражена.