Вирус — друг человека?

Профессор Константин Северинов: Можно ли заранее создать защиту от будущих вирусов

Виноват ли сам человек в появлении новых вирусов? Правда ли, что человечество всего в одной мутации от катастрофической пандемии? Почему ковид-19 распространяется так стремительно? Об этом корреспондент «РГ» беседует с микробиологом, профессором Сколковского института науки и технологий и Университета Ратгерса (США) Константином Севериновым.

Такой эпидемии по масштабам распространения история человечества еще не знала. Фото: iStock

Вирусы были всегда, они уносили миллионы жизней, но то, что мы наблюдаем сейчас, по мнению многих специалистов, происходит впервые в истории человечества. Раньше даже самые тяжелые эпидемии были локальны. Скажем, «испанка» бушевала в Европе, но о ней не слышали в Азии или Америке. А сейчас невидимое глазом существо поразило весь мир. Для него нет никаких границ. Причем непонятно, когда и чем все это кончится. Как объяснить этот феномен?

Константин Северинов: Напомню, что на нашей планете вирусов в сотни миллионов раз больше, чем звезд в известной нам Вселенной. Вирусы имеются не только у человека и животных, но и у растений и бактерий. Кстати, есть гипотеза известного американского ученого, выходца из России, Евгения Кунина, что основа всего живого — клетки, тоже возникли из вирусов несколько миллиардов лет назад.

Происходит ли сейчас что-то особенное в связи с пандемией ковид-19? Людям свойственно выделять то время, в котором они живут, считать его чем-то исключительным. Например, жители Европы рассматривали моровые поветрия как бич божий, данный им в наказание за грехи, но история показывает, что эпидемии оспы, чумы и других инфекционных заболеваний происходили с завидной регулярностью. То, что происходит сейчас, вполне естественный процесс. Человечество встретилось с новым для себя вирусом, и он стремительно распространяется по популяции. Можно провести аналогию с ситуацией, в которой оказались американские индейцы. Наибольший урон им нанесла не жестокость европейских завоевателей, а оспа, которую они туда занесли. С этим вирусом местное население никогда не сталкивалось и оказалось фактически беззащитным перед инфекцией.

Но согласитесь, что нынешняя эпидемия впервые в истории оказалась столь глобальной…

Константин Северинов: Пожалуй, хотя та же «испанка» вовсе не была европейским феноменом, а бушевала по всему миру. Глобальному распространению вируса «помогла» Первая мировая война, когда перемещение людей по планете резко возросло. Похожая ситуация и с нынешней пандемией. В самом вирусе нет ничего необычного. А вот мир, куда он попал, действительно изменился. Уровень глобальной мобильности людей по сравнению с прошлым резко возрос. И вместе с зараженными людьми перемещается вирус. Отсюда высокая скорость распространения инфекции. Очевидные меры противодействия — сократить перемещение людей и контакты между ними. Как только такие меры вводятся, цифры по заражению сокращаются и ситуация улучшается. Ведь этот вирус гораздо менее смертоносный, чем многие другие, «старые» вирусы, например оспы или кори. Другой вопрос, что карантинные меры нарушают стиль жизни, к которому мы все привыкли.Лишь небольшая часть генома человека — это гены, которые кодируют белки, нужные для жизни, а львиная доля — это «похороненные» остатки ДНК вирусов, которые заражали наших предков

Участники одной телепередачи, обсуждая ковид, заявляли, как было бы здорово жить вообще без вирусов. И недоумевали, неужели наука не может раз и навсегда избавить нас от этой напасти.

Константин Северинов: Сама задача уничтожить все вирусы на Земле абсурдна. Мы уже говорили, что они существуют столько, сколько существует на нашей планете жизнь. Они были до того, как человек здесь появился, и будут после нас. Вирусы постоянно эволюционируют, обмениваются друг с другом генетическим материалом, в итоге возникают новые вирусы. Пока изучена и классифицирована их мизерная доля, большинство остаются белым пятном. Но одно понятно уже сейчас: из этой вирусной «вселенной» доля патогенов человека ничтожна мала.

Крайне важно понимать, что вирусы служат источником эволюционных инноваций для своих хозяев и в этом смысле они «полезны». Ведь лишь небольшая часть генома человека — это гены, которые кодируют белки, нужные для жизни, а львиная доля — это «похороненные» остатки ДНК вирусов, которые заражали наших предков. Точная функция большинства этих остатков пока науке неизвестна, однако кое-что уже понятно. Например, у млекопитающих есть плацента, которая позволяет соединить плод с матерью во время беременности. Установлено, что ответственный за ее функцию белок имеет вирусное происхождение. То есть плацента возникла у далекого общего предка всех млекопитающих в результате заражения вирусом.

И если человек венец эволюции, то он стал им в значительной степени благодаря вирусам.

В последнее время число новых вирусов существенно возросло. На слуху вирусы Эбола, Зика, MERS, SARS, COVID-19 и еще целый ряд . В чем причина? Может, это защитная реакция природы на наступление человека, который все активней вмешивается в окружающую среду? Она так сопротивляется.

Константин Северинов: Наша цивилизация существует несколько тысяч лет, а вирусы открыты всего 130 лет назад. Но то, что мы не знали об их существовании, конечно, не означает, что их не было. Становится ли вирусов больше? Однозначно сказать трудно, нужны серьезные исследования. Но совершенно точно, что арсенал средств, необходимый для открытия новых вирусов, постоянно расширяется. С развитием геномных технологий это стало особенно просто и быстро, и пример коронавируса это показывает. Чтобы обнаружить вирус СПИДа, потребовались годы, а с ковидом разобрались всего за месяц. Так что сложно сказать, связано ли появление новых вирусов с увеличенным давлением людей на природу или с достижениями науки.

Такое давление, несомненно, есть, но мне кажется, что именно возросшая мобильность людей является определяющим фактором. Источником ковида считаются летучие мыши, которые живут в уханьских пещерах. Думаю, предки нынешних китайцев ходили в эти пещеры на протяжении тысяч лет и, конечно, заражались. Но их контакты были локальными, в границах своей деревни. А сейчас в условиях глобального транспорта почти все человечество становится заложником неудачной встречи одного человека с мышкой из пещеры.

Один наш известный врач неоднократно заявлял, что коронавирус COVID-19 не так опасен, что на самом деле мы всего в одной мутации от действительно страшной эпидемии, которая, как «испанка», унесет миллионы жизней. Речь о птичьем гриппе, летальность которого во много раз выше, чем у коронавируса. К счастью, пока этот вирус передается только от животного к человеку, поэтому широко не распространяется и не грозит эпидемиями. Но достаточно одной мутации, которая откроет возможность для передачи возбудителя от человека к человеку, и картина кардинально изменится. Неужели действительно мы в одном шаге от глобальной катастрофы?

Константин Северинов: Мутации действительно могут изменить свойства вируса. Современные исследования показывают, что вторая, наиболее опасная, волна «испанки» произошла из-за появления лишь нескольких мутаций в исходном варианте вируса. Но делать прогнозы дело неблагодарное. Этот врач говорит об одной «страшной» мутации или комбинации мутаций. Но никто заранее не знает, какой должна быть эта комбинация, и вообще, возможна ли она. Летальность вируса и скорость его передачи от одного человека к другому, вообще говоря, не связанные вещи. Можно иметь высокую летальность, но плохо передаваться, что ограничит масштаб эпидемии. Кроме того, вирусы и разные их варианты конкурируют друг с другом за своих хозяев. Поэтому не факт, что этот «убийца», даже если он все же появится, сможет победить в конкуренции с другими, менее летальными вариантами, которые шире распространились по популяции и вызвали коллективный иммунитет.Чем хуже экология и среда обитания животных, тем больше вероятность появления новых агрессивных вирусов

Чему может нас научить эта глобальная эпидемия? Какую-то стратегию защиты от новых атак можно выработать? Подготовиться к ней ? Уже сейчас искать неизвестные вирусы? Ведь вы сказали, что наука за какой-то месяц смогла разобраться с ковидом.

Константин Северинов: Увы, не получится. Предположим, вы выявили в образце, взятом у человека, какую-то неизвестную ДНК или РНК. Кому она принадлежит? Опасному вирусу или нет? Никто не скажет заранее. Поэтому надо вначале иметь много пациентов, страдающих каким-то заболеванием, а уже потом диагноз связывать с присутствием неизвестной ДНК. Так как лекарств прямого действия, направленных на подавление вирусов, практически нет, лучший способ борьбы с инфекцией — разработка вакцины. Но ее нельзя создать заранее, работы начинаются только, когда определен вирус и доказана его связь с заболеванием. По-другому не получится. Так что подготовка к встрече с новым опасным визитером может быть только одна — надо поднимать уровень наук о жизни, медицины, системы здравоохранения за счет приоритетного финансирования этих областей, подготовки кадров и создания условий для работы. И тогда скоординированная работа ученых, врачей, эпидемиологов и профильных чиновников поможет в нужный момент найти ответ на атаки новых вирусов в кратчайший срок.

Профессор Северинов: На Земле вирусов в сотни миллионов раз больше, чем звезд во Вселенной. Фото: Михаил Синицын/РГСправка «РГ»

Кто виноват

Армия атакующих нас вирусов стремительно пополняется все новыми бойцами, причем они становятся все разнообразней. Только за последние годы в нее влились вирусы Эбола, Зика, MERS, SARS, COVID-19 и еще целый ряд. В чем причина?

По мнению ученых, беду накликал сам человек. Своей деятельностью он наживает себе врагов. Об этом рассказано в статье международной группы ученых в журнале Royal Society Publishing. Ведь большинство инфекционных болезней мы получаем от животных, которые при контакте заражают человека. Чем хуже становится среда обитания и ухудшается экология, тем больше вероятность появления новых агрессивных микроорганизмов.

Человек постоянно расширяет сферы своего влияния, занимает все новые площади, вытесняя местных животных и заставляя их искать новые места обитания. Конечно, это для них сильнейший стресс со всеми его последствиями. Оказалось, что именно виды, которые его испытают, борясь за свое привычную жизнь, являются носителями вдвое больше опасных вирусов, чем благополучные виды. Охотничьи промыслы, развитие торговли и урбанизация привели к массовым миграциям, в разы повышая шансы получить инфекцию от животных. И конечно, чем хуже становится среда обитания и ухудшается экология, тем больше вероятность появления новых агрессивных микроорганизмов.

Словом, вердикт авторов исследования однозначен: вторжение человека в места обитания диких животных, ухудшение окружающей среды — главные причины возникновения инфекционных заболеваний в глобальном масштабе.Между тем

Хорошие и плохие

Убойная сила вируса сильней, чем любой войны. Скажем, эпидемия испанского гриппа в 1918 году унесла от 50 до 100 млн человек, около 200 млн умерли от оспы только в XX веке. Словом, кажется, страшнее вирусов зверя нет. Так долгое время считало большинство ученых, которые изучали только патогены, вызывающие болезни. Однако в последнее время наука стала разбираться со всем гигантским семейством вирусов, и открылся целый мир. Оказывается, есть среди них хорошие, причем таких — подавляющее большинство. Например, бактериофаги, от греческого «пожираю». В мире бактерий они главные хищники. Без них нам пришлось бы туго. Если бы они вдруг исчезли, то многие популяции разрослись взрывным образом и подавили бы другие. Фаги стоят на страже, не позволяют доминировать одним в ущерб другим. По сути, сохраняя биоразнообразие на планете.

Но фаги применяют и в медицине для уничтожения бактериальных инфекций. Особенно это актуально сейчас, когда патогены научились противостоять антибиотикам. Кроме того, бактериофаги можно точно настраивать на воздействие на определенные виды бактерий — в отличие от антибиотиков, уничтожающих все бактерии без разбора.

Сегодня наука получает все больше доказательств, что вирусы сыграли ключевую роль в жизни человека. Ряд исследований показывает, что именно вирусам млекопитающие обязаны способностью к живорождению, формированию нервной системы у позвоночных. Более того, существуют теории, что вирусы могут стоять за возникновением ДНК.

Текст: Юрий Медведев