НАВАЛА

Вони — одна з головних небезпек у житті сучасної людини. Ці дрібні — розміром приблизно в десятимільйонну частину міліметра (або ще дрібніші) — агенти можуть викликати найгрізніші захворювання. Причому спектр їхньої вражаючої дії дедалі зростає. Надходять тривожні повідомлення про захворювання, що викликаються ними, — як добре відомі, так і нові, ще нікому не відомі. Є дані, що деякі захворювання, які дотепер уважалися винятково спадковими, пов’язаними зі слабким імунітетом або нездоровим способом життя — як, наприклад, шизофренія, множинний склероз, бронхіт тощо, також спровоковані цими малюсінькими злочинцями. Ім’я їм — віруси.

Численні, різноманітні, мінливі

— Сьогодні доведено зв’язок вірусів з багатьма захворюваннями, які раніше вважалися не вірусного походження, — говорить завідувачка відділу молекулярної біології вірусів Інституту мікробіології і вірусології ім. Заболотного НАНУ, членкор НАНУ, професор Наталія ДЯЧЕНКО. — До прикладу, це особливо чітко доведено в експерименті з деякими онкозахворюваннями. Є віруси, що пов’язані з певними патологіями серцево-судинної системи. Поступово накопичується все більше доказів зв’язку вірусів і з низкою інших патологій людини.

— Це віруси, які недавно з’явилися, чи давно відомі?

— І ті, й інші. Існує таке поняття, як емерджентні віруси, тобто ті, що відкриті нещодавно. Причому процес відкриття нових вірусів безперервний. З іншого боку, поліпшується діагностика захворювань, удосконалюються діагностичні засоби. Це дає можливість не лише відкривати нові віруси, але і визначити зв’язок «вірус—захворювання». З цим, переважно, і пов’язане наявне збільшення вірусних інфекцій. Хоча існує й інший чинник — тотальне зниження стану імунної системи населення.

— Які ще, крім зміцнення імунітету, існують методи профілактики вірусних захворювань? Вакцинація?

— Віруси дуже своєрідні збудники: вони численні та різноманітні за своїми властивостями. Деяким, справді, відносно легко дати раду за допомогою санітарно-епідеміологічних заходів і вакцинації. Так, одне з найбільших досягнень світової медицини — перемога над віспою — стало можливим саме завдяки вакцині, що розроблена понад 200 років тому англійським лікарем Дженером. Завдяки комплексу заходів проти поліомієліту сьогодні практично припинена циркуляція диких штамів поліомієліту. Це приклади так званих контрольованих інфекцій, з якими легко справитися за допомогою вакцинації.

Але нині усе більше піднімають голову віруси, для яких з різних причин даний захід не ефективний. Яскравий приклад — вірус грипу. Він дуже мінливий: організація його геному така, що він легко змінюється під впливом зовнішніх умов та індивідуальних особливостей людського організму.

— Фірми, що випускають вакцини проти грипу, пишуть, що щорічно доводиться створювати нову вакцину — проти вірусу, який буде «хазяйнувати» у найближчі півроку-рік. До того ж, немає жодної впевненості, що людину вразив саме цей тип вірусу, а не торішній, який «причаївся». Для яких ще захворювань вакцинація неефективна?

— На жаль, значно більше тих, для яких даний захід цілком ефективний. Це, по-перше, представники родини герпесвірусів: віруси герпесу простого 1-го і 2-го типів, цитомегаловірус, вірус вітрянки — герпес зостер, вірус Епштейна-Барр та інші. У них є особливість — інфікований може захворіти далеко не завжди, проте носієм інфекції є майже все населення. Зазвичай інфікування відбувається в дитячому віці й перебігає латентно: якщо стан імунної системи достатньо добрий, немає провокуючих факторів, то хвороба може і не розвинутися. Віруси герпесу обох типів, цитомегаловірус привертають увагу лікарів не тільки тому, що для них не ефективна вакцинація, але й у зв’язку з тим, що вони, а також вірус краснухи і токсоплазмоза, проходять через плаценту і спричинюють патологію плоду.

Так, вірус краснухи в 50—90% випадків захворювання стає причиною формування вроджених вад розвитку. Частота і деякою мірою специфічність уроджених аномалій залежать від часу інфікування: перші 4 тижні — вроджені вади розвитку спостерігаються в 90—100% плодів, 4—8-й тижні — у 50%, 8—12-й тижні — 10—15%. Частіше за все вражаються очі, серце, орган слуху, рідше — кістки, центральна нервова система й інші. Можуть зустрічатися множинні вади розвитку і пороки серцево-судинної системи. Вірус цитомегалії частіше є причиною спонтанних абортів. Уроджена цитомегаловірусна інфекція зустрічається в 14% дітей, народжених інфікованими матерями. Протягом двох років життя в 10—15% цих малят з’являються важкі дефекти розвитку і враження внутрішніх органів. 2,5% дітей з уродженими аномаліями з’явилися на світ у результаті того, що їхні матері хворіли на грип під час вагітності. Якщо ж говорити про респіраторні захворювання, то, крім грипу, їх викликає ціла «армада» вірусів.

— Нещодавно зіткнулася з бронхітом — здавалося б, типово простудним захворюванням, — вірусного походження.

— Бронхіт саме й викликається аденовірусами, RS-вірусами і навіть вірусом герпесу.

— Якщо вакцинація й антибіотики неефективні, то яким чином лікують такі захворювання?

— Лікування вірусних інфекцій припускає використання препаратів кількох типів — хімічних антивірусних речовин, що пригнічують репродукцію того або іншого вірусу (хіміотерапія), інтерферонів та їхніх індукторів, специфічних антитіл (імуноглобулінів). Антибіотики ж для лікування вірусних інфекцій неефективні через нечутливість до них цих патогенів. Спектр лікувальних препаратів, ефективних проти найпоширеніших вірусів людини, загалом ще не великий, але він з кожним роком розширюється. Зокрема, наш інститут разом з колективом професора С.Писарєва з Інституту педіатрії, акушерства і гінекології розробив перший вітчизняний препарат для лікування цитомегаловірусної інфекції — специфічний імуноглобулін.

Замість шприца — морквина

Нічого дивного в значному поширенні вірусних інфекцій не вбачає і професор Світлана ПИСАРЄВА, завідувачка відділом наукових проблем невиношування вагітності Інституту педіатрії, акушерства і гінекології АМН України:

— Якщо говорити про захворювання, що передаються статевим шляхом, збудниками яких є віруси і бактерії, то причина, як на мене, проста — вседозволеність звичаїв. До того ж, якщо раніше найнадійнішим засобом запобігання небажаній вагітності був презерватив, то сьогодні з’явилися різноманітні хімічні препарати, які, на відміну від презервативу, аж ніяк не захищають від інфекцій. Кількість хворих останнім часом зросла в 5—10 разів. От учора був прийом: з 15 осіб 10 мають те або інше інфекційне захворювання. А вони — головна причина невиношування плоду. Але якщо раніше встановлення причин спонтанних абортів у жінки починали з гормонального дослідження, то тепер — з наявності інфекції. Нині проходять клінічну апробацію специфічні препарати проти герпесу 1-го і 2-го типів, цитомегаловіруса — з ними плід інфікованої вагітної буде цілком захищений.

— Наскільки ефективні вже наявні методи?

— Вважається, що цілком позбутися вірусів герпесу не можна: можна лише домогтися стійкої ремісії, що нам у більшості випадків і вдається зробити. У такому разі народжується цілком здорова дитина. Хоча, звісно ж, їй необхідне ретельне обстеження і спостереження лікарів протягом певного часу.

— Але всі ці заходи, наскільки я розумію, найефективніші до настання вагітності. Скажіть, наскільки доступна діагностика вірусних інфекцій, важливих у гінекології й акушерстві?

— Самі віруси визначаються досить складно, але існують тести, що дозволяють ставити діагноз за наявності геномів, антигенів вірусів або специфічних антитіл. У сучасній клінічній практиці використовуються різноманітні засоби діагностики. Найбільш специфічними і високоінформативними вважаються сьогодні молекулярнобіологічні та імунохімічні методи. Але в принципі, визначити наявність вірусної інфекції, що навіть перебігає латентно, можуть і в звичайних діагностичних лабораторіях.

Будь-яка жінка, що бажає народити дитину, має пройти відповідне обстеження. Особливо, якщо врахувати, що, за переконанням американських учених, третина населення земної кулі уражена вірусом простого герпесу (ВПГ) і в половини з них рецидиви спостерігаються щонайменше один раз на рік, оскільки стійкого імунітету проти ВПГ не існує. Статистичні дані щодо поширеності герпесвірусних захворювань у країнах з різними рівнями соціального розвитку відрізняються. Наприклад, у США, Канаді, країнах Євросоюзу носіями вірусу є від 30 до 50% населення, а в країнах третього світу цей показник досягає 80—90%. В Україні глибокі дослідження поширеності ВПГ не проводилися.

Крім роботи над специфічними вірусними препаратами, вчені продовжують удосконалювати засоби профілактики вірусних захворювань. Один з перспективних напрямків — асоційовані полікомпонентні засоби щеплення. Те, що на одночасне введення різних антигенів вірусів і бактерій в організмі формується повноцінний імунітет, доведено на прикладі широко застосовуваних вакцин АКДП (проти коклюшу, дифтерії й правця), поліомієлітної, що діє відразу на три віруси, поліанатоксинової (проти правця, газової гангрени, ботулізму). Найближчим часом очікується і цілий ряд нових асоційованих препаратів для щеплення — до АКДП додадуться вакцини проти гепатиту В, герпесу, вітрянки. За рубежем такий багатокомпонентний препарат вже на стадії розробки. До поєднаної вакцини проти трьох типів поліомієліту приплюсуються антигени кору, краснухи, паротиту. Якщо ж говорити про більш далеку перспективу, то, мабуть, ми прийдемо до двох базових багатокомпонентних вакцин, що зможуть забезпечити всю повноту планової імунізації дітей.

Проте введення вакцин парентерально не завжди є безпечним. При цьому завжди зберігається небезпека привнесення в організм разом з вакциною інших вірусів. Наука вже зосередила свою увагу на імунопрепаратах, що вводяться більш фізіологічним шляхом — через рот, дихальні шляхи, шлунково-кишковий і урогенітальний тракти. Створюються таблетки, капсули, аерозолі, свічки.

Широкі можливості пероральної вакцинації відомі давно. Крім пероральних поліомієлітної, чумної, віспяної та енцефалітної вакцин, учені розробляють такого ж типу імунопрофілактичні засоби проти туберкульозу, кору, паротиту, холери, грипу, туляремії, бруцельозу. Ціла низка захворювань, і насамперед тих, що передаються статевим шляхом, диктує необхідність розробки і свічкових вакцин, що вводяться ректально або вагінально. Вони зможуть доставити в концентрованішому вигляді антигени безпосередньо до «вхідних воріт» інфекції. Швидше за все, одна з форм майбутньої вакцини проти ВІЛ також буде супозиторною. Вже з’явилися моделі свічкових імунобіологічних препаратів.

Цілком можливо, що з подальшим розвитком генотерапії та генопрофілактики несприйнятливості організму до тієї чи іншої інфекції вдасться досягти і трансплантацією гена, відповідального за формування специфічного імунітету до кожної інфекції. Не виключено, що наших правнуків будуть імунізувати... овочами. Генна інженерія вже навчилася виводити трансгенні рослини. Наступним кроком, уважають деякі російські вчені, стане культивування моркви з насіння, в яке вмонтовані антигени збудників інфекції.

Біосфера: виклик прийнято

Дуже оригінальну гіпотезу про причини росту вірусних захворювань має членкор НАНУ, академік АМН, професор Інституту молекулярної біології і генетики НАНУ Віталій КОРДЮМ:

— Тривалий час панувала думка, що з появою людини еволюція на планеті припинилася. Тільки зараз почали розуміти ілюзорність цього підходу. Еволюційні процеси відбуваються постійно і яскравий приклад цього — віруси. Якийсь час тому зненацька почалися абсолютно незвичайні спалахи епідемій. Іридовіруси, хітридові гриби, бактерії й інші мікроорганізми раптом почали масово вражати амфібій, зумовлюючи невідомий раніше «синдром хворої водойми». Перед фахівцями постало питання — чому сьогодні виникла загроза інфекційних хвороб для групи тварин, вік яких чверть мільярда років. У червні 1995 р. раптово виникла масова епідемія, що вразила коралові рифи Флориди. А вік коралів ще солідніший, аніж амфібій. Збудником виявилася нова бактерія з групи, що ніколи не належала навіть до потенційних патогенів, і яка раптом почала руйнувати тканини коралів з неймовірною швидкістю — 2 см на добу. Таким чином, вибухову еволюцію інфекцій можна визнавати, можна не визнавати, але як показує реальність, вона почалася і йде по висхідній.

— Мені здавалося, що «найлютіше» останнім часом віруси «атакують» людей.

— Справді, головним об’єктом навали є людство. Міркуйте самі. З 1973 по 1999 рр. було описано 20 нових інфекцій та їхніх збудників, близько 20 нових вірусів людини. Питання тільки в тому, нові це віруси (тобто раніше взагалі відсутні) чи давно відомі. На це принципове питання не завжди можна дати однозначну відповідь. У деяких випадках, можливо, маємо справу з вірусами, що існували давно, але просто не були ідентифіковані. Це дуже добре видно на прикладі історії інфекційних гепатитів. Так, епідемії «жовтяниці» були вперше описані 1791 року, але лише 1942 р. на «добровольцях» був доведений зв’язок вірусу із захворюванням. Але це стосується тільки вірусу гепатиту В. Вірус гепатиту С було описано тільки в 1989 р. А інфіковано ним, за оцінкою ВООЗ, близько 3% усіх людей у світі. І наслідки від такого інфікування просто приголомшуючі: протягом 20 років у 20% вірусоносіїв виникне цироз, ще в 5% — рак печінки. Дуже важко уявити собі, що раніше цього не помічали, адже 85% інфікованих гепатитом С стають його довічними носіями. Вже описано понад 50 підтипів цього вірусу. Що буде далі, сказати ніхто не може. Але оскільки радикальних запобіжних заходів пандемії не існує, то немає підстав думати, що вона припиниться. Оскільки канали передачі вірусу гепатиту С є аналогічними, таким для ВІЛ-інфекції, екстраполяції виходять просто жахливими. Але якщо з приводу гепатиту С можна сперечатися, то вже зовсім нещодавні відкриття вважати раніше непоміченими просто не можна.

Така ситуація з вірусами групи герпес, три типи яких (6, 7 і 8) були ідентифіковані починаючи з 1986 р. Також дуже складно собі уявити, що раніше не помічали інфекцій, які викликаються вірусами Марбург і Ебола. Адже смертність від хвороби Ебола становить 75%, а ступінь інфікованості винятково висока. Але еволюція вірусів продовжує прискорюватися і, нарешті, розпочала реалізовуватися буквально «на очах». З кінця 1998 р. почали надходити перші повідомлення про випадки важкого вірусного енцефаліту в Малайзії серед фермерів та свиней, що розводяться ними. Недуга поширилася (або незалежно виникла) і почала виявлятися в 1999 р. в інших регіонах Азії, викликаючи смертність майже в 50% випадків. Приблизно в цей же час реєструються спалахи інфекційного енцефаліту в Австралії з дуже високою смертністю, що у деяких групах населення досягала 90%. У обох випадках збудниками виявлялися нові, невідомі раніше представники параміксовірусів.

На жаль, навіть сучасні методи дослідження не завжди дозволяють розпізнати збудника недуги. Так, хвороба Кавасакі як нозологічна одиниця була ідентифікована в 1967 р. Але встановлена лише її інфекційна природа. Що ж стосується збудника, то всі кандидати, що висувалися, не підтверджувалися. А тут ще різко активізувалися старі, відомі, раніше малозначущі інфекції. І наприкінці 1980-х років з’явилося поняття «емерджентні вірусні хвороби», що перетворилися десять років по тому в головну проблему охорони здоров’я.

— Напевно, до них можна віднести і ВІЛ/СНІД?

— Так. До того ж, дивують не стільки масштаби поширення інфекції, скільки непередбачені особливості її розвитку. Симптоми СНІДу в деяких гомосексуалістів відносяться до кінця 70-х. На початку 80-х було ідентифіковано етіологічний чинник СНІДу, а хвороба набула масштабів, характерних для початку епідемії. А що було до того? Перша людина з класичними симптомами СНІДу померла в 1959 р. Симптоми були настільки нелогічні для медицини, що частину органів зберегли. Це дозволило через 30 років виділити і вивчити вірус, що уразив організм, яким виявився ВІЛ.

У 1989 р. були опубліковані результати аналізу одного зі зразків крові, взятого в жителя Африки в 1959 р. і збереженого до наших днів. У ньому також виявили фрагменти ВІЛ. Нарешті у 1998 р. після цілеспрямованих пошуків було виділено фрагменти геному ВІЛ зі зразків крові 1959 р., що тоді були взяті в людини, яка мешкає зараз у Кіншасі. На підставі філогенетичного аналізу дійшли висновку: ВІЛ-1 походить від вірусу імунодефіциту мавп, що став джерелом щонайменше трьох незалежних влучень у людську популяцію практично одночасно в інтервалі між 1940 і 1950 роками. Тобто, перший випадок захворювання СНІДом було зареєстровано й описано ще 1959 року, у той же час у зразках крові жителів Африки виявляється ВІЛ. Перші хворі привертають до себе увагу тільки наприкінці 70-х, тобто через 20 років. Вони починають виявлятися локально, тільки в одній групі, спочатку СНІД навіть називали «хворобою гомосексуалістів». А потім відразу вибух, і трохи більше ніж за десять років кількість інфікованих перевалює за 50 млн.! І це, загалом, за дуже обмежених умов передачі — тільки ін’єкційним, статевими шляхами і через «брудні» медичні інструменти. Таким же шляхом передаються й інші хвороби (наприклад, сифіліс), адже нічого такого ніколи не було.

Однак найтривожніше те, що зміни вірусів відбуваються стрімко, вибухова еволюція йде навіть на рівні одного індивідуума в процесі хвороби. У експерименті на шимпанзе було показано, що через шість тижнів після первинного інфікування вірусом гепатиту С варіанти, які виділялися, вже були мало схожі на варіанти початкового збудника і, до того ж, відрізнялися в різних мавп. Тобто, еволюція йшла не тільки стрімко, але і найрізноманітнішими шляхами. Через 1—6 тижнів з’явилися нові варіанти. І, нарешті, природна еволюція вірусу в одному організмі призвела до таких змін, що стала можливою реінфекція штамом, який первинно інфікував. Така еволюція характерна й для інших вірусів. Вірус імунодефіциту людини, внаслідок низки притаманних йому особливостей, мутує в мільйон разів інтенсивніше, ніж структури ДНК. Це означає, що за один рік він може пройти таку ж еволюцію, як який-небудь малорухливий (у сенсі мутування) вірус, наприклад, віспи або герпесу, проходить за мільйон років.

— Напевно, така «неповороткість» надає людині деякі переваги в плані прогнозування і профілактики епідемій вірусних захворювань. Приміром, про епідемію вірусу грипу медики завжди попереджують заздалегідь і всі охочі можуть до неї підготуватися: зміцнити імунітет, зробити щеплення.

— Щодо вірусів ми маємо справу з таким фактом, як «невизначеність інфекції». Адже навіть з самим вірусом грипу не все так просто. Під час пандемії грипу 1918 року від нього загинуло, за різними оцінками, 40—50 млн. осіб. Щоб зрозуміти, які ж фундаментальні відмінності призвели до такого неймовірного результату, зі зразків померлих у 1918 р. і похованих у вічній мерзлоті виділили і вивчили ізоляти, що стали причиною пандемії. Що виявили? Незначну мінливість. Але віруси (у тому числі й вірус грипу) постійно змінюються і навіть набагато кардинальнішим чином, проте такого не відбувається. Вірніше, відбувається щось дивне, що дозволяє говорити про те, що в наших уявленнях є якась дуже крупна, важлива для розуміння всієї проблеми прогалина. Наразі ніхто не може пояснити, чим викликається непередбачений вибух епідемій, таких, як іспанка, гепатит С, СНІД тощо.

— Можливо, існують певні умови, що прискорюють еволюцію вірусів, усунувши які, можна запобігти епідемії?

— Одна з таких умов — концентрація в якомусь певному місці якомога більшої кількості найрізноманітніших патогенних, непатогенних, умовно патогенних вірусів найрізноманітніших організмів. Окрім того, необхідна достатня кількість об’єктів, у яких віруси будуть еволюціонувати. Об’єкти ці мають бути дуже чутливі (компетентні) до вірусів та інших інфекцій. Для цього в організмі мають бути максимально пригнічені всі системи протидії, в яких найважливіша, але далеко не єдина, імунна система. Наявність перерахованих вище чинників обумовлює формування цілих полігонів розвитку різноманітних інфекцій. Так, ВІЛ формується в Африці, нові варіанти грипу — переважно в Азії і таке інше. На жаль, до полігонів еволюції інфекції належить й Україна.

— Чому саме людство стало основною жертвою вірусів?

— Тільки людство вийшло з-під контролю біосфери, створивши нову систему — ноосферу, що регулюється законами людського розуму, а не біології. Внутрішня стійкість біосфери грунтується на контролі за її складовими — видами, популяціями, співтовариствами. Причому, для системи не має значення, які види, популяції або особи її складають — головне, щоб вони були в достатній кількості, розмаїтості та дотримувалася рівновага. Як тільки один з видів починає переважати, включаються контрольні механізми у вигляді обмеження простору, їжі, наявності конкурентів, паразитів, хвороб тощо. Людство всі ці контрольні механізми розірвало. Результат — стрімке зростання чисельності населення. Ріст чисельності понад межі природних коливань уже сам по собі є пусковим механізмом епідемії. Чисельність падає, зімкнутість популяції зникає, передача інфекції припиняється й епідемія вщухає. Але так — у біосфері. Ноосфера ж свою чисельність не зменшує, а, навпаки, стрімко нарощує.

— До речі, чому саме віруси, а не, скажімо, рослини або комахи, вибрала природа в якості своєї головної «зброї»?

— Виклик ноосфери за своїм часовим виміром, співвідносно з масштабами еволюційними, миттєвий. Відреагувати на нього еволюційно може лише те, що генетично змінюється набагато швидше вибухоподібної мінливої ноосфери. З усього складу біосфери це притаманно тільки вірусам і мікроорганізмам. Для них же існують механізми блискавичної і масової мінливості.

— Що далі?

— Швидше за все, підвищуватиметься зараження через існуючі канали і з часом з’являтимуться нові. Офіційно ніхто не визнає, що, скажімо, ВІЛ може передаватися в побуті при звичайних контактах. Проте описуючи ситуацію зі СНІДом у Росії, відзначають, що в 30—40% випадків шляхи передачі вірусу залишаються невідомими.