Читать книгу "Паразит - царь природы. Тайный мир самых опасных существ на Земле - Карл Циммер"

Тем не менее по своей уязвимости эти три паразита скорее исключение, чем правило. Многие другие паразиты с успехом пользуются бедностью, в которой живет большая часть человечества, и, чтобы остановить их, недостаточно одних только благих намерений. Шистосомоз, к примеру, легко вылечить, если у вас найдется двадцать долларов на лекарство празикантел. Если вы слишком бедны, чтобы самостоятельно приобрести это лекарство, но кто-то даст вам его бесплатно, есть риск, что вы заболеете снова, потому что вынуждены брать воду из пруда, а не из чистого источника. Кроме того, нередко случается, что меры, призванные победить бедность, только облегчают паразитам жизнь. К примеру, при строительстве гигантских плотин затапливаются обширные территории, при этом возникает удобная среда обитания для улиток — носителей трематод. Так что после реализации подобных крупных проектов стабильно возникает эпидемия шистосомоза.

Самая важная причина, почему паразиты сегодня так хорошо себя чувствуют, состоит в том, что они эволюционируют. Паразиты не принадлежат к тупиковым ветвям жизни, как когда-то считалось; они постоянно адаптируются к обстоятельствам. Да, малярия вынуждает нас изменяться, но и она эволюционирует, чтобы адаптироваться к нам. И Plasmodium, который много тысяч лет адаптировался к естественным средствам защиты человека, теперь просто борется с лекарствами, а не с каким-то новым рецептором Т-лимфоцита.

До 1950-х гг. человека, заразившегося малярией в любой части мира, можно было вылечить несколькими дозами хлорокина — этот препарат вылечивал от малярии, превращая пищу плазмодия в яд. Поедая гемоглобин в красных кровяных тельцах, плазмодий «откусывает хвостики» молекулы, оставляя богатый железом центр. Но это ядро опасно для паразита, так как оно может отложиться в мембране плазмодия и нарушить движение молекул внутрь и наружу. В норме паразит нейтрализует этот яд двумя способами: из части молекул он собирает безвредный гемозоин, а остальные обрабатывает энзимами до такого состояния, что они больше не могут взаимодействовать с мембраной.

Хлорокин проникает внутрь плазмодия и связывается с ядром гемоглобина, прежде чем паразит успевает его нейтрализовать. В своей новой форме это вещество не способно присоединиться к кончику гемозоиновой цепочки, и энзимы паразита на него тоже больше не действуют. Вместо этого оно встраивается в мембрану плазмодия и нарушает ее структуру. Паразит не может больше всасывать атомы (к примеру, атомы необходимого паразиту калия) и выбрасывать наружу отходы; через некоторое время он погибает.

Сегодня на громадной части земного шара распространена малярия, нечувствительная к хлорокину. В конце 1950-х гг. родились два резистентных к хлорокину паразита — один в Южной Америке, другой в Юго-Восточной Азии. Исследователи не знают наверняка, что делает их устойчивыми, но подозревают, что у них появился протеин-мутант, который захватывает хлорокин прежде, чем тот успевает проникнуть слишком глубоко в тело паразита. Вероятно, такие мутанты периодически появлялись на протяжении многих тысяч лет, но странные протеины, которые они производили, никому не были нужны. Скорее всего, они даже замедляли процесс питания, поэтому естественный отбор отбрасывал эти варианты.

Но начиная с 1950-х гг. любой паразит, способный отразить атаку хлорокина, мог не бояться конкурентов. У варианта, который прежде проигрывал своим собратьям, появился простор для расселения. Год за годом дети двух плазмодиев-мутантов распространялись все дальше и дальше от родных мест. Южноамериканский мутант захватил все малярийные регионы своего континента, а мутант из Юго-Восточной Азии стал настоящим «космополитом»: к 1960-м гг. он охватил Индонезию и Новую Гвинею на востоке, а в 1970-х гг. двинулся на запад через Индию и Ближний Восток. В 1978 г. азиатская форма впервые была зарегистрирована в Восточной Африке, а в 1980-х гг. она уже захватила большую часть территории континента южнее Сахары. Теперь остановить распространение малярии будет гораздо труднее, потому что другие противомалярийные лекарства гораздо дороже хлорокина; кроме того, для них тоже находятся резистентные формы.

Возрождение таких паразитов, как Plasmodium, заставило паразитологов вновь мечтать о вакцинах. Но, хотя вакцины неплохо работают против некоторых вирусов и бактерий, в продаже невозможно найти ни одной вакцины против эукариот. Ни одной! Проблема в том, что паразиты-эукариоты представляют собой сложные, неуловимые организмы. Уже внутри хозяина они проходят несколько разных стадий, совершенно не похожих одна на другую. Простейшие и животные прекрасно научились обманывать нашу иммунную систему — вспомните хотя бы, как трипаносомы сбрасывают прежнюю оболочку и отращивают себе новую, с совершенно другим рисунком химических полос, или как трематоды маскируются при помощи наших собственных молекул и при этом производят вещества, которые заставляют иммунную систему хозяина обернуться против него самого.

Первые попытки изготовления вакцины от паразитов были довольно примитивными. Ученые убивали живого паразита при помощи радиации, а затем вводили его остатки лабораторным животным. Эффект был очень слабым. За последние двадцать лет исследователи научились намного лучше настраивать вакцины на объект их действия и попытались использовать не паразитов целиком, а отдельные молекулы с их наружных покровов. Они надеялись найти несколько молекул, при помощи которых иммунная система сможет настроиться на борьбу с чужаками. Однако неудачи следовали за неудачами. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) запустила в 1980-х гг. активную кампанию по созданию вакцины против шистосомоза. Для испытаний была взята не одна молекула, а целых шесть, и каждой занималась большая команда иммунологов. Ни один из вариантов вакцины не смог обеспечить сколько-нибудь существенной защиты, так что программу пришлось свернуть, но иммунологи продолжают работу в этом направлении.

При этом нельзя сказать, что паразиты по определению неуязвимы для вакцин. По-прежнему есть вероятность, что существует какая-то молекула, без которой они просто не могут жить и которую иммунная система сможет опознавать достаточно надежно, чтобы использовать в качестве маячка при атаках на паразитов. В 1998 г. начались испытания на людях вакцины от малярии, разработанной медиками ВМФ США. Их вакцина еще более сложна, чем прежние. Ученые хотят, чтобы иммунная система человека атаковала плазмодии на раннем этапе жизненного цикла — в клетке печени. Клетки печени выставляют фрагменты протеинов плазмодия на своей поверхности, чтобы главный комплекс гистосовместимости мог начать работу. Обычно наше тело не может сражаться с паразитом на этой стадии, потому что к тому моменту, когда Т-киллеры распознают выставленные фрагменты и мобилизуют армию убийц, плазмодий уже успевает покинуть печень и переместиться в кровоток.

Но, если бы мы смогли заранее настроить Т-киллеры и подготовить их к распознаванию нужных фрагментов, они сразу начинали бы уничтожение зараженных клеток печени. Чтобы этого добиться, ученые из ВМФ хотят имитировать у человека малярию. Они разработали последовательность ДНК, которую вводят в мышцу добровольцам. ДНК попадает в мышечные клетки и начинает там производство того самого протеина, который вырабатывает плазмодий и который клетки печени выставляют на всеобщее обозрение. В теории мышечные клетки должны выставить протеины вакцины на своей поверхности, и тогда Т-киллеры, встретившись с ними, будут готовы при необходимости отразить и реальную инфекцию.