Санітари еволюції

…Атака триває лише кілька хвилин. Десятки мікроорганізмів, у яких із частин «тіла» наявні лише голова та хвіст, прикріплюються останнім до клітини, спеціальним ферментом розчиняють її мембрану і впорскують нуклеїнову кислоту — свою генетичну інформацію. Усе — перезавантаження матриці відбулося! Тепер «окупована» клітина почне продукувати своїх власних ворогів — віруси.

Втім, далеко не всі віруси настільки агресивні. Деякі з них справді підступні: цілком миролюбно підходять до клітини, й та, керуючись давнім «інстинктом» захоплювати з навколишнього середовища тверді частки та краплинки рідини, «ковтає» вірус, намагаючись «перетравити» його за допомогою ферментів. Якщо їй це вдасться, чохол вірусу руйнується і нуклеїнова кислота виходить назовні.

Підгледіти настільки оригінальний спосіб розмноження живих істот допоміг електронний мікроскоп. Однак і з його допомогою не вдалося до кінця розгадати всі загадки вірусів. Зокрема одну з них: до живої чи неживої природи вони належать? Досі жодну живу істоту, за винятком казкових героїв, не вдавалося відродити після поділу на окремі частини. З вірусами ж це цілком реально.

Існує і безліч інших загадок невидимих «кілерів». Про деякі з них ішлося на IV Міжнародній конференції «Біоресурси та віруси», яка відбулася днями в Києві.

— Ідея нашої зустрічі, — каже один із організаторів заходу, завідувач кафедри вірусології Київського національного університету ім. Тараса Шевченка професор Валерій Поліщук, — об’єднання всіх вірусологів. У нас одні й ті ж об’єкти, практично аналогічні методи роботи, абсолютно ідентичними можуть бути й підходи до проблеми. А от спілкування насправді дуже мало. Парадокс у тому, що нині набагато простіше з’ясувати, чим займаються вчені у світі, ніж дізнатися про досягнення вітчизняних вірусологів. Саме такі конференції і заповнюють прогалини в інформації.

— Нині багатьох насторожує усе зростаюча агресія вірусів. Складається враження, ніби раніше вони не були настільки активні.

— Ви помиляєтеся. Раніше, принаймні за Радянського Союзу, діяльність таких організацій, як, приміром, протичумні станції, була закритою й інформація про їхню роботу не поширювалася у ЗМІ. Тому ми дуже мало знали про епідеміологічну ситуацію у країні. Насправді розмаїтість патогенних вірусів була, радше, навіть більшою. Ми зараз говоримо про те, що немає віспи, практично немає поліомієліту, корі й багатьох інших вірусних інфекцій, яким ми тепер можемо запобігати.

Про розмаїття вірусів у давні часи свідчить і такий факт: вважається, що до 30 відсотків геному людини — це деривати, тобто залишки різноманітних ретровірусів. Інфікувавши нашого далекого предка, вірус утрачав здатність розмножуватися і просто залишався в геномі — як баласт. Щоправда, чи це насправді баласт, сказати важко.

— Отже, в кожному з нас записана історія хвороби всього людства?

— Можна й так сказати.

— Але ж усе частіше з’являються і цілком нові, так звані емерджентні віруси. Нещодавній приклад — SARS.

— Спочатку думали, що атипова пневмонія — біологічна зброя, яка вийшла з лабораторії. Але коли секвенували геном збудника SARS, визначили нуклеотидну послідовність і порівняли за базами даних, то виявилося, що це мутант із трьох вірусів. Один із цих вірусів уражає птахів, другий — тварин, у даному випадку мангустів, а третій — людину. У провінції Гуандан, де розпочалася епідемія, мангустів вживають у їжу.

Тобто, можливо, на якійсь кухні хтось готував м’ясо мангустів, поряд — куряче м’ясо, вдихнув їхні випари і сталося так, що в одній клітині цієї людини зустрілися всі три віруси. У результаті цієї зустрічі вони обмінялися між собою фрагментами генетичної інформації, а тому властивості «новонародженого» стали іншими. Цей штам виявився особливо небезпечним для людини. Але зверніть увагу: тривалість життя — здатність репродукуватися — у нього була дуже невеликою.

— Втомився боротися?

— Вступають у дію взаємовідносини «хазяїн — паразит». Вірус далеко не завжди вбиває людину. Ну який сенс паразитові знищувати хазяїна, в організмі якого він живе? Типовий приклад — вірус сказу. З людиною він ніколи не співіснував, тому, потрапляючи в людський організм, він її вбиває. Водночас у гризунів цей вірус персистує (присутній) постійно.

— Себто збудникові SARS в організмі людини «не сподобалося» і він вирішив її не щадити — використав для розмноження й убив, водночас утративши й власну активність. Чому ж, у такому разі, не затихає епідемія ВІЛ? Адже він теж утворився внаслідок обміну «деталями» вірусів людини та мавпи і, теоретично, з людиною ніколи не співіснував?

— Існує припущення, що ВІЛ існував дуже давно. В Центральній Африці століттями їдять мавп, які можуть бути носіями вірусу імунодефіциту. Про його давнє співіснування з людиною свідчить і той факт, що є люди, нечутливі до нього. Така стійкість могла виробитися еволюційним шляхом.

Але проблема не в цьому. Ліквідуючи одне вірусне захворювання, ми створюємо нішу, яку відразу займає інше. І ми ніколи не знаємо, яким воно буде. Коли, приміром, почав поширюватися ВІЛ? Після того, як ліквідували віспу. Тут ми вже підходимо до питання про роль вірусів у еволюції. Адже кого вражала та ж таки віспа? Насамперед людей зі слабким імунітетом, причому ще в дитячому віці, до репродуктивного періоду. Тобто вона діяла — нехай це жорстоко звучить — як санітар.

Крім того, на активніше поширення вірусних інфекцій уплинула глобалізація сучасного світу. До 70-х років і транспортні перевезення були не настільки інтенсивні, і мораль була іншою. Тобто спочатку ми створили грунт для того, щоб ВІЛ та інші «лиха» людства в принципі одержали право на існування, а потім цей грунт «розпушили» активними міграціями та сексуальною нерозбірливістю.

— За якими основними напрямками рухається сучасна вірусологія?

— Насамперед шукаються можливості захистити людину від небезпечних вірусів. Проти них, як відомо, практично немає ліків. Ті, що знищують вірус, зрештою вбивають і людину. Зате існують системи, які можна стимулювати для опору вірусній інфекції. Насамперед це системи інтерферонів. Перевантажувати організм вакцинами не можна — імунна система не є безрозмірною. А от якщо в потрібний час правильними препаратами допомогти імунній системі, можна досягти суттєвих результатів. Пошук таких препаратів — один із пріоритетних напрямків.

Дуже цікавий напрямок — діагностика пріонних інфекцій. Хвороб, які вони викликають, не так уже й мало. Виснажлива хвороба мулів, наприклад. У природі тварини здорові, а при потраплянні у стресові умови утримання в зоопарку в них одразу починають розвиватися так звані прогресуючі енцефалопатії, причина яких — пріони.

— Про людину теж іноді кажуть: «гине в неволі» або «марніє від туги». Отже, річ у пріонах?

— Це чиста спекуляція. Коли діють стресові чинники, може виявитися все що завгодно. Американці, аналізуючи польоти космонавтів, заявили, що найближчим часом тривалі польоти людині «не світять»: саме через вірусні захворювання — хронічні й латентні. Ми не знаємо, що насправді в нас сидить. Коли ж потрапляємо у стресову ситуацію, багато «дрімаючих» інфекцій починають виявлятися.

Дуже цікаву доповідь зробили німецькі дослідники — про вірусні інфекції пшениці, через які втрачається понад 20% врожаю. Нині ми добре визначаємо хвороби, що викликаються грибками й бактеріями (через них у пшениці чорніє колос або з’являється цвіль). Але ніхто не замислюється над тим, що, виявляється, насамперед занедужують ті рослини, які раніше були інфіковані вірусами. Вірус змінює метаболізм рослини, й вона стає вразливою для грибкової і бактеріальної інфекції.

Останніми роками виникла ще одна загроза — грунтові віруси. Вони передаються крихітними черв’ячками або грунтовими грибами.

— Людина може «підхопити» вірус у рослини?

— Над відповіддю на це питання б’ються вже давно. Геноми вірусу сказу й вірусу кучерявості листків картоплі схожі на 80%. Але ніхто ще не довів, що вірус тварини розмножується у рослинах і навпаки. Щоправда, не доведено — не означає, що неможливо.

Нещодавно я прочитав цікавий звіт американського центру контролю над захворюваннями. Вивчаючи особливо небезпечні інфекції на кшталт лихоманки Ебола, вчені шукали осередки їх поширення. Було здійснено широченний скрінінг, у тому числі (що мене найбільше вразило) й рослин. І хоча там, ясна річ, нічого не знайшли (вірус Ебола розмножується лише у кровоносній системі), важливий підхід. Тобто в принципі така можливість не виключалася. Теоретично обмін фрагментами генетичної інформації може призвести до того, що непатогенний для людини вірус рослин набуде цілком інших властивостей. Нині дуже мало відомо про роль вірусів у еволюції загалом і в житті людини зокрема — і це ще один пріоритетний напрямок сучасних досліджень.