Межвидовой барьер. Неизбежное будущее человеческих заболеваний и наше влияние на него - Дэвид Куаммен

Большинство ДНК-вирусов ударяются в другую крайность. Скорость мутации у них низка, а размер популяции сравнительно мал. Их стратегия самовоспроизведения «пошла по пути упорства», как выразился Эдди. Упорство и скрытность. Они прячутся и ждут. Они прячутся от иммунной системы, а не пытаются ее перегнать. Они засыпают и прячутся в определенных клетках, почти не размножаясь (или вообще не размножаясь), иногда – в течение многих лет. Я знал, что он говорит о вирусах вроде варицеллы-зостер – классического ДНК-вируса, который сначала вызывает у людей ветряную оспу, а потом десятилетия спустя может проявляться как опоясывающий лишай. Недостаток ДНК-вирусов, по словам Эдди, состоит в том, что они не могут так же легко адаптироваться к носителям другого биологического вида. Они слишком стабильны. Закоснелы. Сохраняют верность тому, что работало раньше.

Стабильность ДНК-вирусов обусловлена структурой генетической молекулы и ее размножением – ДНК-полимераза собирает каждую новую нить, а потом проверяет ее правильность. А вот фермент, который используется РНК-вирусами, «склонен к ошибкам».

– Это очень хреновая полимераза, – не без юмора сказал Эдди. Она ничего не проверяет, не возвращается назад, не исправляет ошибочное расположение нуклеотидных оснований A, C, G и U. Почему? Потому что геномы РНК-вирусов крохотные, от двух до тридцати тысяч нуклеотидов, намного меньше, чем у ДНК-вирусов.

– Чтобы сделать новый фермент, нужно больше нуклеотидов – геном большего размера, содержащий больше информации, – объяснил Эдди. – «Новый фермент» – такой, который работает так же хорошо, как ДНК-полимераза.

А почему геномы РНК-вирусов такие маленькие? Потому что их процесс самокопирования настолько неаккуратен, что если им дать больше информации для репликации, то они накопят слишком много ошибок и вообще перестанут работать. Это своеобразный замкнутый круг: РНК-вирусы могут иметь только маленькие геномы из-за того, что у них слишком большая скорость мутации, а скорость мутации у них большая потому, что они могут иметь только маленькие геномы. Собственно, у этого явления даже есть красивое научное название: парадокс Эйгена. Манфред Эйген – немецкий химик и нобелевский лауреат, изучавший химические реакции, которые приводят к самоорганизации длинных молекул – процессу, в результате которого может возникнуть жизнь. Его парадокс описывает ограничение размеров таких самовоспроизводящихся молекул; при превышении этой границы из-за скорости мутации возникает слишком много ошибок, молекулы перестают размножаться и умирают. РНК-вирусы, ограниченные парадоксом Эйгена, компенсируют ошибки копирования, создавая огромные популяции и добиваясь быстрой и частой передачи от носителя к носителю. Они не могут никак обойти парадокс, но они смогли превратить нестабильность из недостатка в достоинство. Они создают множество разных вариаций, и эта вариативность позволяет им быстро эволюционировать.

– ДНК-вирусы могут создавать геномы куда бÓльших размеров, – сказал Эдди. – В отличие от РНК-вирусов, они не ограничены парадоксом Эйгена. Они даже умеют захватывать гены носителей и встраивать их в свои структуры – это помогает им обмануть иммунную систему носителя. Они могут дольше жить в организме, их вполне устраивают более медленные способы передачи, – например, половой или вертикальный. И, что важнее всего, при размножении они умеют исправлять ошибки копирования, что снижает скорость мутации.

– РНК-вирусы так не умеют. У них другой набор ограничений и вариантов. Они не могут снизить скорость мутации и не могут увеличить свои геномы. Они, можно сказать, застряли.

Представьте, что вы вирус, который вот так вот «застрял». Вам не гарантирована долгосрочная безопасность, вам нельзя терять времени, вам нечего терять, зато вы хорошо умеете адаптироваться к новым обстоятельствам. Вот мы и подошли к вопросу, который меня больше всего интересовал.

– Они нередко перепрыгивают от носителя к носителю, – сказал Эдди.

Глава 7

Небесное воинство

67

Откуда же «прыгают» эти вирусы? От животных, в которых долго жили, нашли в них безопасное укрытие, а может быть, и просто застряли. Говоря более научным языком, из естественных резервуаров.

А что это за животные? Некоторые виды чаще служат резервуарами зоонозных вирусов, перескакивающих на людей, чем другие. Хантавирусы передаются от грызунов. Лихорадка Ласса – тоже от грызунов. Желтая лихорадка – от мартышек. Оспа обезьян, несмотря на название, передается, похоже, в основном от белок. Герпес B – от макак. Грипп – от диких птиц к домашним, а потом уже к людям, иногда сначала задерживаясь в свиньях для перестройки. Корь, возможно, изначально передалась нам от одомашненных овец и коз. ВИЧ-1 пришел к нам от шимпанзе. Так что происхождение зоонозов довольно разнообразное. Но немалая часть всех жутких новых вирусов, которые я упоминал, а также некоторые из тех, которые я не упоминал, перепрыгнули на нас от летучих мышей.

Хендра: от летучих мышей. Марбург: от летучих мышей. SARS-CoV: от летучих мышей. Бешенство людям обычно передается от домашних собак, – потому что у бешеных собак куда больше возможностей укусить человека, чем у бешеных диких животных, – но одним из главных его резервуаров являются летучие мыши. Вирус Дювенхейдж, «кузен» бешенства, передается людям прямо от летучих мышей. Переносчиками кьясанурской лесной болезни служат клещи, которые заражают людей, получив ее от нескольких видов диких животных, в том числе и от летучих мышей. Эбола: вполне возможно, от летучих мышей. Вирус Мененгл: от летучих мышей. Вирус Тиоман: от летучих мышей. Малаккский вирус: от летучих мышей. Резервуаром лиссавируса австралийских летучих мышей, что, наверное, неудивительно, служат австралийские летучие мыши. И, хотя список и так уже длинный, немного угрожающий и требует спокойных объяснений, он будет неполным, если в него не добавить вирусный энцефалит Нипах, одну из самых драматичных РНК-вирусных болезней, выявленных в последние десятилетия. Она передается людям от свиней, а свиньям – от летучих мышей.

68

Дебют новой зоонозной инфекции часто вызывает смятение и тревогу, и Нипах исключением не стал. В сентябре 1998 г. в северном районе Западной Малайзии, близ города Ипох, начали заболевать люди. Среди симптомов – лихорадка, головная боль, сонливость и конвульсии. Жертвами были свиноводы и другие люди, как-то связанные по работе со свиньями. Один торговец свининой умер от энцефалита. В декабре, когда вспышка на севере пошла на убыль, появилось новое скопление случаев – к юго-западу от столицы Куала-Лумпур, на свинофермах в штате Негери-Сембилан. К концу года уже десять работников заболели, впали в кому и умерли. Правительство отреагировало быстро, но не совсем понимая, что на самом деле происходит. Поначалу считалось, что во всем виноваты комары и свиньи.

Комаров считали переносчиками, а свиней – естественным резервуаром. Но переносчиками и резервуаром чего? Причиной смерти работников, как предполагалось, являлся японский энцефалит.

Японский