Планета вирусов - Карл Циммер

К моменту обнаружения врачами в 1983 году вирус уже стал глобальной катастрофой. В результате он намного опережал любые попытки врачей замедлить его распространение. До начала 1990-х все попытки замедлить распространение эпидемии не давали видимых результатов.

Хорошо себя зарекомендовало изменение образа жизни людей. Правительство Уганды запустило масштабную кампанию против ВИЧ, включавшую в себя пропаганду использования презервативов и улучшение качества личной гигиены. В результате в стране количество инфицированных уменьшилось с 15% в начале 1990-х до 5% в 2001 году. К несчастью, спонсирование этой программы прекратилось через несколько лет, и количество больных опять стало увеличиваться.

Другие ученые пошли по пути исследования препаратов, способных замедлить развитие болезни, сохраняя иммунную систему в состоянии, в котором та не способна допустить развития СПИДа. Сегодня миллионы людей принимают лекарства, мешающие ВИЧ заражать клетки иммунной системы и размножаться. В обеспеченных странах эти препараты позволяют людям вести относительно здоровый образ жизни. Стоимость лекарств такова, что большинство ВИЧ-инфицированных, живущих в беднейших странах, не могут позволить себе купить лекарство, способное продлить их жизнь на десять лет и даже больше. Однако мы можем наблюдать позитивные сдвиги, так как на сегодняшний день правительства развитых стран и неправительственные организации поставляют медикаменты в наиболее нуждающиеся страны, и количество таких программ помощи растет с каждым годом.

Но такие лекарства не являются панацеей, хотя и способны продлить жизнь. У них имеются побочные эффекты, проявляющиеся после нескольких лет терапии, и они подстегивают появление невосприимчивых вирусов, что требует перевода пациента на лечение другими препаратами. Теоретически лучшим решением проблемы стала бы вакцина, которая не позволила бы вирусам закрепляться в нашей иммунной системе или которая заставила бы нашу иммунную систему уничтожать их более эффективно. Вакцинация была бы менее затратной, чем Медикаментозное лечение, и могла бы замедлить распространение ВИЧ. Однако все старания, направленные на разработку подобной вакцины, пока оканчиваются ничем. В 2008 году, например, испытания вакцины, разработанной Мерком, пришлось свернуть, так как было установлено, что она увеличивает шансы человека заразиться, а не уменьшает их.

Нам не следует полагаться на какую-либо вакцину, даже если она показывает положительные результаты во время своего испытания. Это связано с тем, что ВИЧ эволюционирует гораздо быстрее. ВИЧ принадлежит к особой группе вирусов, включающей в себя также и грипп. Вирусы этой группы неточно воспроизводят свой генетический материал. Они очень сильно мутируют в короткие сроки. Эти мутации дают широкий простор для естественного отбора, и в результате появляются все более приспособленные вирусы. Даже в организме отдельно взятого носителя естественный отбор может улучшить способность вируса оставаться незамеченным нашей иммунной системой.

В 2008 году Филип Гоулдер (Philip Goulder), ученый-медик из Оксфорда, собрал международную команду ученых, установивших непрекращающуюся эволюцию ВИЧ. Они изучили иммунную систему 2 800 человек со всего мира, осматривая белки, известные как человеческие лейкоцитарные антигены, которые используются инфицированными клетками для транспортировки вирусов на поверхность клетки. Фрагменты вирусов идентифицируются иммунной системой, которая уничтожает зараженную клетку. У разных людей за формирование лейкоцитарных антигенов отвечают разные комбинации генов. Гоулдер и его коллеги обнаружили, что для каждой страны ВИЧ сформировал собственный адаптивный аппарат, наиболее эффективный для лейкоцитарных антигенов, характерных в этой стране. Эта находка подтверждает, что ВИЧ стремительно приспосабливается к различиям в иммунных системах людей по всему миру. Это должно отрезвить энтузиастов, мечтающих разработать вакцину против ВИЧ. Даже если вакцина и даст иммунной системе инструменты для борьбы с ВИЧ, вирус все равно найдет выход.

Существует возможность того, что разработчики вакцины смогут обезопасить нас, постоянно совершенствуя вакцину, так, чтобы она всегда была на шаг впереди вируса. Другой заманчивой возможностью является взгляд в прошлое. Группа американских ученых сравнили широкий спектр вирусов подтипа В и реконструировали белок, производившийся их общим предком. Затем они создали вакцину на основе этого древнего белка. Такая вакцина была испытана на обезьянах, которые стали более устойчивы к большему числу штаммов ВИЧ, чем при испытаниях любой другой вакцины. Будущее борьбы с ВИЧ, таким образом, может лежать в прошлом. 

Новый американец

Вирус Западного Нила

Летом 1999 года Трэйси Макнамара (Tracey McNamara) начала беспокоиться. Макнамара была главным патологоанатомом в зоопарке Бронкса. Когда животное в зоопарке умирало, в ее обязанности входило выявление причин этого. Она заметила погибших ворон возле территории зоопарка и заподозрила, что они умерли от какого-то вируса, начавшего распространяться по городу. Если умирали вороны, то вскоре та же участь могла постигнуть и животных в зоопарке.

Однажды ее опасения подтвердились: в зоопарке погибли сразу три фламинго. То же случилось с фазаном, орланом и большим бакланом. Осмотрев трупы птиц, Макнамара установила, что причиной смерти стало кровоизлияние в мозг. Симптомы указывали на то, что они были убиты одним и тем же патогеном. Так как Макнамаре не удалось установить, какой именно патоген был виноват в смерти птиц, она отправила образцы их тканей в государственную лабораторию. Ученые проводили серии тестов, чтобы выявить возбудителя инфекции, но все они давали отрицательные результаты.

В то же время врачи из Куинса регистрировали вызывающее опасение число случаев заболевания энцефалитом — воспалением мозга. Во всем Нью-Йорке в год обычно регистрировался один такой случай, но в августе 1999 года за несколько дней поступило 8 больных с таким диагнозом. К исходу лета появилось еще больше заболевших. У некоторых жар был настолько сильным, что вызывал паралич, а к сентябрю девять заразившихся умерли. Вначале тесты указывали на вирусное заболевание энцефалит Сент-Луис, но позднейшие тесты не подтвердили этот диагноз.

Пока врачи старались раскрыть причину заболевания людей, Макнамаре удалось разгадать собственную загадку. Национальная лаборатория ветеринарии в Айове смогла возродить вирус из тканей мертвых птиц. Вирус напоминал энцефалит Сент-Луис. Макнамара задалась вопросом, могли ли люди и птицы страдать от одного и того же вируса. Она убедила центры по контролю и предотвращению заболеваний проанализировать генетический материал, содержавшийся в вирусе. 22 сентября исследователи с удивлением обнаружили, что причиной гибели птиц стал не энцефалит Сент-Луис. Виновником был вирус, названный вирусом Западного Нила (ВЗН), паразитирующий на птицах и людях в районах Азии, Европы и Африки. Никто не мог и предположить, что птицы в зоопарке Бронкса погибли от этого вируса, так как ранее он никогда не появлялся в Западном полушарии.

Работники системы здравоохранения, озадаченные заболеванием людей, решили расширить круг своих поисков. Две команды, одна из Центра по контролю и предотвращению заболеваний (ЦКЗ), а другая под началом Иана Липкина из Университета Калифорнии, одновременно начали изолировать генетический материал вирусов человека. Вирус был тот же, что убивал птиц, — ВЗН. И вновь это оказалось полной неожиданностью для исследователей. Ни один человек на Американском континенте еще никогда не был им заражен.

В США циркулирует огромное количество вирусов. Некоторые имеют долгую историю, другие появились относительно недавно. Когда первые европейцы попали в Западное полушарие, они принесли с собой множество вирусов. Вирус папилломы человека, например, несет в себе следы своей миграции. Штаммы ВПЧ коренных американцев имеют гораздо больше общих черт друг с другом, чем с другими штаммами данного вируса. Наиболее близким к американскому штамму является штамм ВПЧ, распространенный в Азии, подобно тому, как коренные американцы родственны именно азиатам.

Открытие Нового Света Колумбом породило новую волну миграции вирусов. Европейцы принесли с собой вирусы гриппа и оспы, выкосившие большую часть коренного населения Америки.

Шли века, на территорию Нового Света проникало все больше вирусов. ВИЧ проник в США в 1970-х, а в конце XX века новым иммигрантом стал вирус Западного Нила.

Прошло всего 60 лет с момента обнаружения ВЗН. В 1937 году в западной области Уганды в больницу попала женщина, в крови которой врачи и обнаружили этот вирус. За несколько десятилетий ученые нашли ВЗН и у других людей на Ближнем Востоке, в Азии и Австралии. Однако ВЗН в своем выживании полагается не только на людей. Ученые обнаружили вирус у многих видов птиц, паразитируя на которых, он способен размножаться намного быстрее.