Читать книгу "Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги? - Майкл Кордингли"

Человечество ответило на вызов, брошенный ВИЧ, который привел к пандемии, негенетическими адаптивными изменениями. Эта наша способность сама есть продукт естественного отбора наших предков. Коалы и гориллы вынуждены полагаться на эволюционные изменения для того, чтобы противостоять ретровирусной эпидемии, которую они в настоящее время переживают. Без вмешательства человека ретровирус коалы и вирус Эбола могли бы привести к исчезновению этих видов. Для того чтобы выжить, животные должны совместно эволюционировать со своими вирусными паразитами, но этот процесс занимает тысячелетия (глава 10). В настоящее время люди переживают пандемию зооноза, вызванного ВИЧ-1. Возможно, пока рано трубить о победе в этой особой войне, которая при любом исходе оставит неизгладимые рубцы на населении стран третьего мира и в экваториальной Африке. Тем не менее гонку вооружений вели и ведут обе стороны (глава 9); некоторые битвы нам удалось выиграть, но война еще не окончена; эпидемия продолжается. Очень хочется думать об адаптивном ответе на ВИЧ-инфекцию, в ходе которого мы в течение одного поколения сумеем приобрести фенотип, устойчивый к ВИЧ, в понятиях Ламарка. Но это не так. Адаптивный ответ коренится в дарвиновском отборе, который благоприятствовал тем генетическим изменениям в родословной человека, которые привели к культурной эволюции и к приобретению уникальных навыков выживания.

Будущее человечества и вирусы

Вирусы играют неотъемлемую роль в эволюции всей жизни. Сами по себе вирусы не являются формой жизни; это факт, с которым трудно примириться, имея в виду сложность и витальность событий, запускаемых вирусами в клетках-хозяевах. Подобно вторгнувшейся армии, вирусы зависят от своих живых хозяев, так как нуждаются в материалах для репликации своего генома. Фундаментальной потребностью вирусов является потребность в энергии. Клетка служит источником богатых энергией соединений и структур, которыми вирус должен воспользоваться для своего размножения и распространения. Гений вирусов заключается в их умении использовать энергию живых систем для построения своих богатых энергией и «упорядоченных» вирусных частиц, создавая в клетке «беспорядок». Закодированная в вирусах информация пролиферирует и развивается в энергетическом потоке и за счет живого организма. Вирусы могут быть лишь сложными реагентами в этом реакционном коктейле, подчиняясь законам термодинамики, но их эволюция направляется теми же законами дарвиновской эволюции, которая управляет живым миром.

Вирусный метагеном – это величайшее хранилище существующей генетической информации в биосфере. Создание этого генетического разнообразия – это подвиг, равного которому не было суждено свершиться ни в одном из трех живых царств, и большая часть этих генетических сокровищ остается темной материей. Вследствие своей всеобщности и продолжающейся диверсификации масса вирусов будет и дальше оставаться главным источником генетических инноваций в биосфере. Известные нам вирусы составляют ничтожное меньшинство всех вирусов; океанический виром, виромы грызунов, летучих мышей и приматов, как и наши собственные виромы, определенно являются более сложными, чем то, что мы видим, и неизбежно именно вирусы будут вечным источником эволюционных новшеств. Вирусный геном будет продолжать снабжать горючим эволюцию, особенно в ответ на изменения. Изменения, если понимать их в широком смысле, будут катализаторами, которые раскрепостят эволюционную изобретательность вирусного метагенома и способность вирусов к быстрым и оппортунистическим эволюционным изменениям.

Ускоряющийся темп, с которым появляются патогенные для человека вирусы, поражает воображение (Jones et al., 2008), но не поставило ли нас стремительное восхождение человеческой культуры выше этой угрозы? Отгорожены ли мы, по крайней мере как вид, от риска вымирания или значительного сокращения численности нашей популяции в результате пандемии какой-нибудь вирусной болезни? Можно в этой связи принять в расчет возможность будущей пандемии гриппа. Это наверняка будет глобальный кризис здравоохранения, но, несмотря на глобализацию сообщений, последствия едва ли будут сравнимы с результатами пандемии гриппа 1918 года, когда грипп за два года убил более сорока миллионов человек. Всемирные организации здравоохранения применят самые современные профилактические стратегии, противовирусные лекарства и эффективные антибиотики; больным будут проводить поддерживающее симптоматическое лечение, и будет быстро создана действующая вакцина. Все эти факторы делают кошмарный сценарий маловероятным. Тем не менее, как индивиды, мы не можем игнорировать серьезную возможность такой пандемии или возникновения иных неожиданных вирусных инфекций. Тяжелые эпидемии локального масштаба, но с возможными глобальными последствиями могут возникать (и к ним надо готовиться) вследствие неодинаковой доступности качественной медицинской помощи в разных по своему географическому и экономическому положению странах.

Снова и снова будут испытывать нас на прочность новые вирусные заболевания, возникающие de novo из своих резервуаров, или заболевания, становящиеся либо более распространенными, либо более вирулентными. Эти вызовы человечеству катализируются социальными и экономическими эпидемиологическими факторами и, конечно же, изменениями мирового климата. Несмотря на то что новые зоонозы наверняка станут более частыми, все же они остаются в области известного о неизвестном. С другой стороны, неумолимое распространение по миру насекомых или клещей, носителей разнообразных вирусов, которое происходит благодаря климатическим изменениям, мировая торговля и массовые путешествия являются факторами, относящимися к категории известного об известном. В последние годы мы стали свидетелями ужасных последствий ВИЧ, а затем вируса Эбола для благополучия, здоровья и экономического положения населения Африки. Нет средств быстрой ликвидации уязвимости человечества по отношению к возникающим вирусным болезням; единственное, что мы можем, это готовиться к худшему.

В 2015 году ВОЗ в рамках Программы готовности к чрезвычайным ситуациям определила приоритетные вирусные заболевания, требующие первоочередного изучения: геморрагическая лихорадка Крым-Конго, болезни, вызванные вирусами Эбола и Марбург, лихорадка Ласса, ближневосточный респираторный синдром, тяжелый острый респираторный синдром, оба вызываемые коронавирусами, Нипах и лихорадка Рифт-Валли (WHO, 2016). Это лишь короткий список, и в примечании было сказано, что чикунгунья, среди других вирусных заболеваний, тоже должна считаться угрозой, требующей пристального внимания. Конечно, ВОЗ не может предсказать или определить непреложный приоритет вирусов, которые могут появиться в будущем; ближневосточный респираторный синдром не мог попасть в этот список в 2013 году, потому что тогда он был неизвестным о неизвестном. Что попадет в этот открытый и все время пополняющийся список в будущем? На высоте пандемии ВИЧ-1 Энтони Фаучи, ученый и глава Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, отметил в одном интервью, что «в 1918 году, когда грипп выкосил от двадцати до пятидесяти миллионов человек во всем мире, а в США – сотни тысяч, люди, жившие в то время, как мне думается, хорошо понимали, что может натворить возникший, словно ниоткуда, микроб. Но прошли десятилетия, и люди забыли об этом. И вот мы имеем СПИД, но люди не думают о том, что это может повториться. Мы до сих пор не покончили с новой эпидемией даже наполовину». Он напомнил нам, что мы не имеем права безмятежно и хладнокровно относиться к угрозе появления следующего пандемического вируса. В будущем мы можем столкнуться с кризисом глобальных масштабов, пока мы боремся за предупреждение и укрощение вирусных заболеваний. Возможно, наш вид не находится под непосредственной смертельной угрозой, но под такой угрозой находится качество нашей жизни.