Хто знищує морську вірусологію?

Віруси в морі — мало хто замислюється над цим, із задоволенням поїдаючи морепродукти. Тим часом в одному мілілітрі морської води міститься понад 24 млн. вірусів, а в тканинах гідробіонтів виявляється дуже широкий їх спектр, як корисних, так і небезпечних. Крім вірусів гідросфери (автохтонних), є в ній ще й віруси суші (алохтонні), які, потрапивши у водне середовище, адаптувалися у тканині гідробіонтів і в донних відкладеннях. Серед вірусів суші, що потрапили в море, є й небезпечні для здоров’я людини.

На початку 2005 року в Україні сталася примітна подія — вийшла друком книжка вірусолога Інституту біології південних морів (ІНБПМ) кандидата медичних наук Ольги Степанової «Екологія алохтонних і автохтонних вірусів Чорного моря». Як відзначив науковий консультант її докторської дисертації, мудрий і проникливий учений, професор кафедри вірусології Київського національного університету імені Тараса Шевченка Анатолій Бойко, О.Степанова стала родоначальницею морської вірусології — нового наукового напряму як в Україні, так і на всьому пострадянському просторі.

Дослідження Ольги Степанової показали, що Чорне море і його мешканці зовсім не вивчені як співтовариства мікроводоростей, донних відкладень і вірусної контамінації (зараження) з суші. Екологічна й епідемічна ситуація з гідробіонтами у Чорному морі тривожна. Останніми роками дедалі частіше в періодичній пресі описуються випадки групових і одиничних захворювань ентеровірусними інфекціями серед населення після вживання в їжу свіжої засоленої чорноморської риби (хамси, кільки).

Дослідники зі США та європейських країн, вивчаючи прибережну морську й річкову воду, донні осади, воду із внутрішніх водойм, виявили у 84% проб контамінацію з ентеро-, адено- і ротавірусами. У матеріалах від молюсків, риб та інших гідробіонтів виявлено зараження вірусом гепатиту А, Коксакі, поліомієліту.

Вірусні інфекції призводять до захворювання та смерті теплокровних тварин, які живуть у водоймах. Так, у квітні 1988 року в Північному морі на островах Данії почалася епізоотія морбілівірусної інфекції, яка швидко поширилася серед тварин Балтійського моря, узбережжя Німеччини й досягла Великобританії. Усього загинуло понад 200 тисяч тварин. А за шість місяців до цих подій така ж епізоотія серед теплокровних тварин спостерігалася на озері Байкал — загинуло близько 100 тисяч тварин. Причиною захворювання був вірус чуми (собак, хом’яків, великої рогатої худоби тощо). 1990 року на західному й південному берегах Криму виявлено небувалу кількість мертвих дельфінів — 271, а в перерахунку на весь периметр Чорного й Азовського морів — кілька тисяч мертвих тварин. У вересні 1999 року вибухнув мор серед дельфінів-білобочок, викликаний морбілівірусною інфекцією. (Це захворювання ніколи й ніде раніше не вражало дельфінів-білобочок.) Вчені вважають, що в будь-який момент очікується новий спалах інфекції, що призведе до масової загибелі теплокровних тварин у Чорному морі.

Американські вчені описали випадок інфекції, схожої на вірусний гепатит В, у тихоокеанського білобокого дельфіна, який жив у морському акваріумі. Відповідно до даних обстеження, хвороба нагадувала хронічний персистувальний гепатит людини. А в крові чорноморського дельфіна О.Степанова вперше у світі виявила антитіла до збудника вірусного гепатиту С. У морських тварин часто виявляють герпес-вірусну інфекцію, клінічні прояви якої можуть варіювати від безсимптомного вироблення імунітету, легкого нездужання — до смерті.

У низці публікацій описано випадки виявлення в теплокровних ссавців вірусних лімфом, викликаних збудником віспи тюленів і дельфінів. З’явилося тривожне повідомлення про участь ластоногих у циркуляції вірусу сказу. Відомі випадки загибелі людей через укуси тюленів, уражених рабічною вірусною інфекцією.

Сільськогосподарські тварини з гострими і хронічними інфекціями переносять віруси, які, скупчуючись на шкірі в потових залозах, у слині, гної, виділяючись із видихуваним повітрям, потім потрапляють у водойми або ґрунтові води. Відходи боєнь і м’ясокомбінатів — кров, фекалії, вміст кишковика — потрапляють у водойми, де віруси асоціюються й адаптуються в майбутніх морських харчових продуктах (рибі, молюсках, креветках). Найбільш стійкими й пристосованими виявилися ретровіруси та збудники скрепи — невиліковного пріонового захворювання. В Україні контроль морських тварин і морепродуктів місцевого виробництва на віруси й пріони не проводиться.

Із водних вірусів найбільш вивченими є альговіруси — віруси водоростей. Інфекції, викликані альговірусами, призводять до специфічних змін в оболонці клітин господаря. Вони проникають через сформований отвір у клітинній стінці й передають свій генетичний матеріал у цитоплазму.

Дослідження показали, що в природних екосистемах віруси можуть бути важливим чинником фітопланктонної смертності, яка впливає на динаміку збільшення фітопланктону й мікробну харчову «петлю». Близько 20 відсотків гетеротрофних бактерій і близько трьох-п’яти відсотків фітопланктонних клітин гинуть щодня у зв’язку з вірусним лізисом.

Виявлено, що наявність вірусів та вірусна інфекція чітко стимулюють ріст і розмноження господаря, збільшуючи частку в мікроугрупованні, й поліпшують його доступ до харчових ресурсів. У результаті лізису бактерій вивільняються органічний вуглець і мінеральні речовини, що позитивно позначається на живленні донних мікроводоростей.

Найширше застосовуються альговіруси в генно-інженерній технології, яку використовують для селективної роботи. Крім того, застосування вірусного лізису для швидкого, якісного та обережного розчинення водоростей у виробничій сфері дозволить виділяти з нарощених біомас потрібні органічні й хімічні речовини — вітаміни, ферменти, ліпіди, вуглеводні тощо. Як відомо, мікроводорості посідають одну з ключових позицій з «атмосферного дихання», тобто споживають вуглекислий газ і виділяють кисень, що в найближчому майбутньому використовуватиметься для відновлення зруйнованої атмосфери Землі. І альговіруси при цьому стануть не менш важливими, ніж водорості. Можливо, водорості компенсують нестачу харчів для жителів Землі, що відчувається у зв’язку зі зростанням чисельності населення та виснаженням природних ресурсів. Харчові й функціональні властивості мікроводоростей і альговірусів незамінні при освоєнні космосу та створенні космічних технологій. В Україні такі розробки не проводяться.

Завдяки дослідженням Ольги Степанової ІНБПМ випала щаслива карта — стати першим в Україні й на всьому пострадянському просторі центром із морської вірусології, найактуального наукового напряму світової науки, розробки якого будуть затребувані миттєво.

12 із 17 наукових відділів інституту, включно з Одеською філією, могли б працювати на цьому напрямі під керівництвом професіоналів у галузі морської вірусології. Проте наукові інтереси директора ІНБПМ академіка НАН України, доктора фізико-математичних наук Валерія Єремеєва далекі від біології, а тим більше — морської вірусології, тому реформувати й створювати щось нове на біологічному напрямі — для нього клопітно й важко. Більше того, деякі радники директора рекомендували вигнати з інституту морську вірусологію та автора наукових розробок як чужака й вискочку. Усвідомивши, на відміну від керівництва, після вивчення книжки значення морської вірусології, вони стали на шлях наукового розбою, вимагаючи передати їм методики й колекцію раніше невідомих і виділених вперше у світі альговірусів мікроводоростей Чорного моря. Позбавили лабораторії, перестали платити зарплату. Колекцію вірусів О.Степанова змушена рятувати вдома. Ну майже як під час блокади Ленінграда працівники сховища рятували елітну колекцію зернових культур.

2005 року О.Степанова виступила на міжнародній конференції в Польщі з доповіддю, що викликало неадекватну реакцію в керівництва. Як посміла доповідати результати своїх досліджень?! Довелося писати пояснення, мовляв, їздила не за державний кошт, використавши свою відпустку. А в листопаді 2006 року надійшло запрошення попрацювати в Норвегії. Методики й розробки Ольги Степанової миттєво затребувались у науковому центрі Бергена.

Тим часом Інститут біології південних морів не може дати відповідь практичній охороні здоров’я на проблеми вірусології Чорного моря. Медики в тривозі. Ми на порозі блискавичних епідемій. Як пише відомий учений академік АМН України Віталій Кордюм — вибухова еволюція вірусів почалася. Час епідемій настає!

Керівництво країни мусить усвідомити серйозність ситуації з вірусними хворобами морських мешканців Чорного моря, що особливо небезпечна для населення прибережних регіонів, курортного, туристичного бізнесу й виробництва морепродуктів. Крім того, зов­сім не вивчене у цьому плані Азовське море, яке має високий рівень антро- й техногенного забруднення. Загрозливий для здоров’я жителів стан річки Сіверський Донець, каналу Сіверський Донець — Донбас, що постачає водою населення і промисловість регіону, а також 245 річок, сотні ставків і відстійників промислових підприємств. Висока екологічна пластичність вірусів забезпечує їм можливість пристосуватися до нових умов, включно з освоєнням іншої сфери проживання, і нових господарів, що може призвести як до інфікування вірусами людей, тварин та рослин, так і до більш небезпечних генетичних змін у гідробіонтів, а також до появи вірусів із невідомими властивостями.

Щоб бути готовими протистояти новим серйозним викликам, зокрема атакам небезпечних вірусів, потрібно створити науковий центр із біологічного захисту населення. У ньому мають працювати визнані вчені та фахівці, а не недоуки, які комфортно почуваються під академічним «дахом».