Кто спец по микробам и вирусам

• 
  

Новая коронавирусная инфекция продолжает ставить перед человечеством массу вопросов. Ответов на многие из них пока нет. Однако есть секреты, о которых мы уже знаем точно. Вирус – живая структура, но опасность его состоит совсем не в этом. Кто же виноват в возникновении мировой пандемии?

Как распространялся этот новый вирус, в чём его главная опасность, чего нам ждать дальше? Растёт или нет число бессимптомных пациентов с COVID-19 в России и мире? Наконец, кто же сделал эту пандемию возможной и как нам в будущем не повторить этого печального сценария? На эти и другие вопросы Царьграду ответил молекулярный биолог, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии Факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, руководивший наукой в центре "Вектор" на протяжении 17 лет.

– Сергей Викторович, известно, что вирусы гораздо древнее человека. Напрашивается вывод, что это мы скорее гости в их мире, чем они в мире людей. Так ли это?

– Если вы действительно оцените количество бактерий и вирусов, которые есть в природе, и сравните с населением нашей планеты, то бактерий в миллионы раз больше, чем людей. Они не могут управлять миром только потому, что у них нет – по крайней мере, мы сейчас так считаем – коллективного разума, как у нас. Зато у них есть эволюционные преимущества – они могут быстрее меняться, быстрее приспосабливаться к окружающим условиям. Но они совсем не настроены на то, чтобы человека убивать. Это человек сам создаёт для себя опасные условия для жизни.

Например, опасность очень большой плотности населения. Особенно это касается городов с численностью жителей в 10 миллионов человек и больше. Это просто опасно, потому что там становятся возможными очень редкие процессы. Нам нужно очень хорошо думать о том, как жить дальше в такой кучности.

– Сейчас много говорят о том, что новый коронавирус имеет не природное, а рукотворное происхождение. Почему считается, что он всё-таки природный?

– Природный он или искусственный – не имеет значения для борьбы с ним. Но это имеет большое значение в смысле экспериментов, которые можно проводить. Дело в том, что в мире уже более 10 лет проводятся эксперименты, которые имитируют природную эволюцию. И такие эксперименты, на самом деле, уже два раза запрещали, а потом снова разрешали. Запрещали, потому что можно провести сейчас такие эксперименты, какие невозможны в природе.

Когда в Китае обратили внимание на бессимптомных носителей вируса, было уже поздно, болезнь уже распространилась по всей стране. Фото: Xinhua/Cheng Min/Globallookpress

Ситуация такова, что в Ухане есть лаборатория почти высшей степени биобезопасности. Там к тому же проверялись некоторые гипотезы, придуманные как в США, так и в самом Китае. Более того, как сейчас выясняется, было даже финансирование, причём не оборонного, а открытого характера – на проведение работ по имитации природной эволюции.

– А это опасно – функционирование такой лаборатории?

– Конечно опасно. Если бы я мог это решить, то я бы такие эксперименты запретил. Почему? Потому что мы ещё очень многого не знаем, как в точности устроены даже простые микроорганизмы. Но при этом мы уже умеем складывать "кубики" из аминокислот и нуклеотидов – составных частей живых организмов. Но когда-то люди уже складывали "кубики" из урана-235, и у них там всё засветилось, они обрадовались. А потом через пять-семь лет из них 80% умерло, потому что они очень близко к этому стояли и не знали о возникающем при этом излучении и о том, что это очень опасно. А ведь это был первый прототип ядерного реактора.

С вирусами всё немного по-другому, но суть одна. Мы пытаемся из "кирпичиков" слепить нечто интересное. На уровне модели мы это понимаем, а вот на уровне того, как оно может попасть в природу и там размножиться – нет. И такие эксперименты уже приводили к очень неожиданным результатам.

Так, в Австралии пытались создать штамм для контроля численности популяции кроликов. И хорошо, что сначала попытались делать это не на кроликах, а на мышином штамме и делали это в лаборатории высшей степени защиты. И повезло, что эта лаборатория очень строго соблюдала все правила биобезопасности. Потому что они думали получить штамм, который мышей стерилизует. Но в итоге они получили штамм, которому в природе нет равных по летальности для мышей. Понимаете, это получилось случайно. И в это сразу даже не все поверили! И взялись перепроверять. И всё оказалось правдой. А ведь всего лишь хотели стерилизовать животных…

И в случае имитации природной эволюции в лаборатории учёные могут нечаянно такую заразу получить, которую никак не ожидают. И она будет совсем даже не природный процесс имитировать, а просто нечаянно будет получена такая конструкция, которая станет моментально бить по тем же лёгким с невероятной силой. Вот почему к этим экспериментам сейчас привлечено очень большое внимание, они обсуждаются, но не дилетантами, а специалистами.

– То есть нам в каком-то смысле даже повезло, что мы столкнулись с природным вирусом, который не настолько страшен?

– Вы знаете, это правда. Конечно, он мог быть намного более смертоносным. В Китае плотность населения в тех областях, где это случилось, просто феноменальная. Я сравниваю с Новосибирской областью, и у многих это вызывает удивление. Провинция Хубэй площадью примерно с Новосибирскую область. Отличие буквально в 2%. Там живёт 110 миллионов человек, а в нашей области – меньше трёх миллионов. Разница в 40 раз.

Чтобы прокормить нашу Новосибирскую область, надо 7,5 миллионов кур в год. Умножьте эту цифру на 40. Хорошая величина получается – 300 миллионов. Вы представляете, как все эти птицы будут болеть, если их не вакцинировать? И соответственно, какова там вероятность появления птичьего вируса, патогенного для человека. А ведь они там ещё и свиней, коров, овец выращивают…

– Сейчас в России говорят об увеличении числа бессимптомных пациентов с COVID-19. С чем связан этот рост?

– Нет, бессимптомные носители были с самого начала. Просто в Китае на это не обратили особого внимания, потому что там сразу был введён жесточайший карантин. Там стреляли в воздух, когда человек нарушал карантин, нам такое даже и не снилось. Поэтому на бессимптомных там не обратили внимания, а потом не обратили внимания в Италии и США. И там получилось так, что иногда бессимптомный носитель заражал несколько сотен людей. Именно так начинались эпидемии в Северной Италии и штате Вашингтон в США.

Нам повезло, что мы поздно этот вирус получили и имеем опыт других стран. Но мы им поначалу не воспользовались. А надо было сразу обратить внимание на итальянский пример. Фото: Zamir Usmanov/Globallookpress

И когда на это обратили внимание, стали этот феномен изучать. Но в условиях эпидемии это делать очень трудно, хотя соответствующие исследования начали проводиться сразу. Я ещё в феврале, когда прочитал эти публикации в американской и итальянской прессе, предупреждал, что нужно срочно отлавливать всех этих контактных бессимптомных вирусоносителей. То есть всех контактных с выявленными больными лиц надо сразу обследовать на наличие вируса. Но мне в ответ возражали, что нам этого делать не надо, у нас модель другая, и мы будем делать по-другому. Сделали по-другому и получили то, что имеем сейчас.

– Нам говорят, что Россия выиграла время, и поэтому у нас ситуация развивается более стабильно. Это так?

– Нам повезло, что мы поздно этот вирус получили и имеем опыт других стран. Но мы им поначалу не воспользовались. А надо было сразу обратить внимание на итальянский пример. Ведь там пара-тройка бессимптомных носителей заразили сначала несколько десятков человек в барах и кафе, а через пару дней эта цифра возросла до почти 100 тысяч человек. Потому что там был и футбольный матч, на который они все пришли, и фестиваль проводился. То есть эти люди были без симптомов, но передали вирус тем, кто оказался более восприимчивым.

– Сейчас говорят, что многие переболели коронавирусом в России ещё до того, как люди стали массово заражаться. Есть истории, что в феврале у многих в Москве была высокая температура и симптомы, схожие с COVID-19, но эти люди теперь выздоровели, а некоторые якобы перенесли болезнь вообще без симптомов. Какова вероятность, что это был именно новый коронавирус?

– Вы когда-нибудь держали в руках медицинский справочник фельдшера? У меня дома такой был, справочник 1960-х годов. Когда я его читал в 20-летнем возрасте, я сразу у себя нашёл штук 30 болезней. И многие сейчас делают то же самое.

Не было тогда ещё никакой эпидемии. На самом деле респираторное заболевание вызывают с десяток вирусов и столько же бактерий. Основную заболеваемость вызывают вирусы – до 80%. Это грипп, коронавирусы обычные – четыре штуки, вирусы парагриппа обычные – четыре штуки, метапневмовирусы – две разновидности, риновирусы, бокавирусы, аденовирусы, энтеровирусы и так далее.

Врачи назначали всем этим больным какой-то анализ? Почти наверняка – нет, хотя в принципе могли. Но такой вид диагностики – на несколько респираторных вирусов – у нас не входит в страховую медицину. Поэтому ни один государственный врач вам такой анализ не назначит. А потом люди говорят, что они "тяжело переболели" и подозревают новый коронавирус. Никто ведь тогда таких диагнозов не ставил, потому что про него никто и не знал, а "на глаз" по симптомам ставить такой диагноз – это нонсенс.

Про вакцину мы можем говорить только тогда, когда она прошла испытания, хотя бы вторую и третью фазы, на добровольцах. Фото: Peter Steffen/dpa/Globallookpress

Если вы говорите "болел", значит, у человека были недомогания. Парадокс всех бессимптомников в том, что у них же не было ничего. И сейчас есть целый ряд гипотез, почему так бывает. Есть часть живых вакцин, которыми прививают людей – это вакцины против кори, паротита, краснухи, полиомиелита. Это всё живые вакцины. Практически никто после их введения никаких симптомов не наблюдает, а живой вакцинный вирус в этих людях размножается, причём как минимум в 100 раз. Просто он поражает небольшое количество клеток. Человек, может быть, это ощущает, но в виде лёгкого недомогания. Поэтому бессимптомный носитель – это не больной.

– И много ли у нас таких носителей, процент увеличивается?

– Мы ничем не отличаемся от США, Италии и других стран. У нас этот процент, я думаю, такой же. Сейчас считается, что это вообще порядка 80%. Недавно в Санта-Кларе в Калифорнии провели исследование на наличие у населения антител к нынешнему коронавирусу. А в Санта-Кларе некоторые люди болели коронавирусом, но далеко не все. Итог – примерно 4% имеют антитела. Сейчас идёт спор о том, насколько надёжна была та тест-система на определение антител. Да, там возможен "перекрёст" со старыми, давно известными коронавирусами, но это надо решать путём совершенствования этой системы.

У нас Татьяна Голикова говорила, что 11 человек из 226 в Москве уже имеют антитела. Так у нас ещё на тот момент ни одной аттестованной тест-системы не было на этот маркер. То есть это результат очень и очень приблизительный, мягко говоря. И если вы хотите такое определение надёжно сделать, то вы сразу должны объяснить, как была валидирована эта тест-система. Если она в некой деревне под Архангельском тоже нашла эти 4%, то ей грош цена. А для валидации тест-систему надо тщательно проверить на специально собранной панели контрольных сывороток, как положительных, так и отрицательных.

– Сейчас создаётся много вакцин против коронавируса. Какова примерно может быть их эффективность с точки зрения мутации вируса, к моменту их появления вирус успеет сильно измениться или нет?

– Да, разрабатывается сразу несколько кандидатных вакцин. Я особенно обратил бы внимание на это слово – кандидатных. Потому что про вакцину мы можем говорить только тогда, когда она прошла испытания, хотя бы вторую и третью фазы, на добровольцах. Насчёт мутаций коронавируса – он мутирует гораздо медленнее, чем обычный вирус гриппа, поэтому не в этом проблема. Просто мы должны иметь в виду, что против коронавирусов человека пока ещё никакой вакцины не разработано. Какой из вариантов в итоге будет защищать от инфекции и пойдёт в серию – никто не знает. Пока про это говорить рано. Нужно сделать ещё много экспериментальных шагов, прежде чем мы дойдём до той стадии, когда сможем это сказать.

– Как долго, на ваш взгляд, нынешняя тяжёлая ситуация с коронавирусом может продолжаться и в России, и в мире?

– Это зависит от эффективности применяемых сейчас мер. Не зря же в Индии нарушителей изоляции били палками, а китайцы стреляли в воздух – это привело к строгому соблюдению мер и снижению в итоге заболеваемости. А у нас посмотрите, что происходит: люди массово гуляют, обнимаются, шашлыки группами жарят и так далее. Это какая-то пародия на карантин. И мы видим по динамике заболеваемости, что происходит: пока мало что меняется.

В мире мы видим замедление и распространения, и заболеваемости, а в России – пока нет. А математика нам говорит, что пока у нас ежедневное прибавление возрастает, мы даже ещё не на половине пика. Минимальный прогноз мы уже можем сделать, что у нас будет около 120 тысяч заболевших. А ведь люди будут заражаться и потом, уже после прохождения пика. В сумме мы получим, скорее всего, примерно 300-500 тысяч, и будет очень хорошо, если эта цифра всё-таки будет меньше. А это зависит только от нас с вами: от соблюдения нами противоэпидемических мер.

МОСКВА, 19 янв – РИА Новости. Биологи нашли свидетельства того, что вирусы обладают некой формой коллективного разума и умеют распознавать "метки", которые оставляют в клетках их конкуренты и родичи, и руководствоваться ими при принятии решений, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Эти бктериофаги (вирусы, поражающие бактерий), содержат в себе две программы поведения. Одна заставляет клетку производить огромное количество своих копий и запускает в ней программу самоуничтожения, а при включении второй он интегрируется в ее ДНК и уходит в "глубокое подполье" с возможностью возрождения в будущем", — объясняет Нонья Париенте (Nonia Pariente), молекулярный биолог и редактор журнала Nature Microbiology.

Солдаты вечной войны

Болезни и инфекции не являются чем-то, чем страдает только человек и другие многоклеточные существа – между бактериями и вирусами уже несколько сотен миллионов лет идет беспрерывная война на выживание. Следы этой войны можно встретить повсеместно – в каждом миллилитре морской воды содержится до миллиарда "боевых вирусов"-бактериофагов, и примерно 70% морских микроорганизмов заражены ими.

За миллиарды лет эволюции вирусы научились обходить внимание защитных систем микробов, а последние – разработали своеобразный генетический "антивирус", систему CRISPR-Cas9, которая находит следы вирусной ДНК в геноме микроба и заставляет его совершить суицид для защиты соседних бактерий. Вирусы ответили на эти меры "эволюционной обороны", создав анти-антивирус, подавляющий CRISPR-Cas9, и биологическая гонка вооружений продолжилась.

Ротем Сорек (Rotem Sorek) из Института науки Вейцманна в Реховоте (Израиль) и его коллеги нашли еще один крайне интересный пример "оружия", изобретенного вирусами, изучая то, как работает бактериофаг phi3T, заражающий обычных бацилл (Bacillus subtilis).

Изначально ученые пытались понять совсем другую вещь – то, как микробы оповещают друг друга о присутствии вируса и готовятся к отражению его атаки. Как считали ученые, зараженные бактерии выделяют в окружающую среду специальные сигнальные молекулы, которые сигнализируют другим микробам в их колонии об опасности.

Для проверки этой Сорек и его коллеги вырастили колонию бацилл, заразили их phi3T, после чего отфильтровали жидкость, которую выделяли микробы во время заражения колонии. Часть этого раствора биологи добавили в новую колонию бактерий, предполагая, что те сигнальные молекулы, которые их погибшие товарки выделяли в питательную среду, подготовят их к новой атаке вирусов и защитят от заражения. Реальность оказалась совершенно иной.

Тайные сигналы

Выяснилось, что короткие белковые молекулы arbitrium, которые биологи выделили из этого раствора, на самом деле были предназначены для общения вирусов друг с другом, а не бактерий, и их "авторами" были не микробы, а их непрошенные гости.

Эти молекулы, как показали эксперименты израильских генетиков, заставляют вирус "переключиться" с одной программы размножения на другую. В присутствии arbitrium вирусы "уходят в подполье", встраиваясь в ДНК бактерий вместо того, чтобы бурно размножаться в них и уничтожать клетки.
Переключение программы происходит по той причине, что arbitrium блокирует работу вирусного белка AimR, отвечающего за запуск процедуры размножения вирусной ДНК и растворения стенок бактерии.

Зачем это нужно вирусам? Подобная система сигналов, как объясняют ученые, работает как своеобразная форма коллективного разума вирусов, который позволяет им гибко координировать свое поведение. Когда вирусов мало, им выгоднее активно размножаться, заражая новых бактерий и убивая их, однако со временем их становится слишком много и бактерии начинают коллективно реагировать на заражение, или же число бацилл падает до крайне низких значений.

В этот момент вирусы переключаются на альтернативную программу заражения, используя сигналы, подобные arbitrium, и "скрываются в толпе", выжидая новый удобный момент для заражения. По словам Сорека, его команда обнаружила более сотни других молекул, похожих на arbitrium и AimR, в других вирусах-бактериофагах, что говорит о том, что многие или даже все вирусы умеют "общаться" с себе подобными.

Возможно, что аналогичные системы существуют и в вирусах, заражающих человека, и их наличие могло бы объяснить, как ВИЧ и ряд других ретровирусов прячутся в клетках при попытке их изгнать из организма. Если ученым удастся найти молекулу, которая заставит ВИЧ навечно "окопаться" в клетке и не выходить оттуда, то проблема борьбы с ним будет решена.

Нужен запрет на генно-инженерные работы по усилению патогенности

14.04.2020 в 16:25, просмотров: 11863

-Игорь Викторович, как известно, есть Конвенция 1972 года о запрещении биологического оружия. Она применима в ситуации с коронавирусом?

-Конвенция есть. Ее подписали и ратифицировали примерно 170 стран. Но пока это просто декларация. То есть в начале 70-х годов страны согласились с тем, что существуют большие риски от биологического оружия, что оно непредсказуемо. Но не более того. Нет никакого механизма контроля. А раз нет механизма контроля, нет, грубо говоря, полиции, которая контролирует порядок, то нарушения этого порядка, безусловно, будут.

-То есть такой структуры, как Организация по запрещению химического оружия – ОЗХО, в области международной биологической безопасности не создано?

-Так и есть. В 2001 году Россия вышла с предложением создать полномасштабный механизм контроля – то есть организацию, наподобие ОЗХО - только по биологическому оружию. Но в тот момент британцы и американцы отказались подписывать протокол и вышли из переговорного процесса.

На этом трехсторонняя рабочая группа, которая была создана для обсуждения вопросов контроля за соблюдением Конвенции по биооружию, прекратила свою работу. В нее входили как раз США, Великобритания и Россия, как страны, которые на тот момент владели самыми современными наработками в области биологического оружия.

-Да, поняли, что все может плохо кончится без всякой мировой войны. В США в 60-е годы произошло несколько опасных инцидентов, связанных со случайным, скажем так, распространением биологического оружия. Было ЧП во время учений авиации в одном из штатов. Экипаж самолета по ошибке распылил споры, по-моему, сибирской язвы. В результате погибло несколько тысяч овец и люди, которые оказались в зоне заражения.

Сработал исключительно случайно человеческий фактор. Летчики отрабатывали полеты на распыление боевых биологических веществ и по ошибке сделали все по-настоящему.

Это напугало администрацию президента Ричарда Никсона, и США фактически выступили инициаторами подписания соглашения о запрете биологического оружия.

-К боевой эффективности биологического оружия, наверное, тоже были вопросы? Ведь, грубо говоря, за выпущенным вирусом не так просто уследить и в пробирку его не загонишь?

-Конечно. Вирусы, их штаммы, попав на территорию, могут десятилетиями сохранять свою опасность. Вот у нас периодически появляются новости из разных регионов о том, что где-то разрыли случайно скотомогильник с погибшими во время эпидемии животными. И каждый раз это ЧП, потому что есть опасность вспышки той давней болезни.

Почему американцы согласились в тот момент? Поняли, что это оружие крайне непредсказуемое. Избавиться от него очень сложно, потому что оно самовоспроизводящееся. Химическое оружие разлагается со временем или под воздействием природных факторов. Загрязненную территорию можно очистить, а дальше – делай что хочешь. А с биологическим оружием – так не получается.

-Немало. Но надо сказать, что США опережали в этих технологиях Советский Союз лет на 20, как минимум. Достаточно вспомнить, что еще в 1943 году американцы доставили в Великобританию 500 тысяч(!) боеприпасов со спорами той же сибирской язвы.

У Советского Союза в его истории таких запасов боевого биологического оружия не было никогда. Это я со всей определенностью могу сказать. Это, кстати, зафиксировали эксперты трехсторонней комиссии. Они неоднократно инспектировали наши объекты в Оболенске, Новосибирске, Кирове, других местах. Никаких запасов биологического оружия в России не обнаружили.

У нашей страны стратегия в опросе биологического орудия всегда была оборонительной, в отличие от наших оппонентов, которые делали ставку на наступательную стратегию.

-То есть когда-то элементы контроля были? А все страны уничтожили запасы биологического оружия?

-Это не известно. Думаю, что не все. Да, после подписания Конвенции те же американцы уничтожили свои запасы. Но что они делали, какие исследования проводили последние 20 лет – мы не знаем. И никто этого не знает, по большому счету. Как выяснилось недавно, этого не знает даже президент Дональд Трамп.

Я считаю, что в Америке еще в августе прошлого года началась эпидемия коронавируса COVID-19. Потому что именно тогда был закрыт их крупнейший медико-биологический центр в Форте Детрик штата Мэриленд.

К тому времени заразившихся было уже 500 человек, погибло человек 30. Так что, похоже, эта инфекция появилась в США раньше, чем в Китае.

-Ну, или похожая на COVID-19.

-В любом случае, чтобы сказать – тот это штамм или он чем-то отличается от COVID-19, США должны были предоставить какой-нибудь международной авторитетной комиссии образцы выявленного штамма. Они же этого не сделали.

-Вы имеете в виду, кто первоначальный носитель – летучие мыши или змеи?

-Недавно один авторитетный ученый, замдиректора эпидемиологии Роспортебнадзора, выступал по телевизору и сказал, что у ученых проблема с созданием вакцины: они не могут найти животное, через которое это вирус мог распространяться. Это значит, что он целиком синтетический, то есть, создан в лаборатории.

Эксперименты, которые проводили американские исследователи по созданию нового патогена, они преступны. Это открытое и явное нарушение Конвенции.

-А есть опасность, что террористы могут воспользоваться биологическим оружием?

Биологическое оружие, повторюсь, гораздо более сложное, с точки зрения хранения, распространения, транспортировки и всего остального. И самое главное – его потом очень сложно остановить.

-Можно сравнивать коронавирус по последствиям пандемии, например, со спорами сибирской язвы?

-Конечно можно. Этот вирус, может, не входит в группу самых опасных. Но по тому, что происходит в Италии, Испании, тех же США, можно говорить о высоком уровне опасности. Летальность среди заразившихся на уровне 16-17% - это очень серьезный показатель. По общепринятым нормативам, летальность на уровне 12% и выше – это уже первая группа опасности.

-Те наработки, что были у СССР, когда всерьез готовились к мировой войне, в том числе с использованием биологического оружия, они сохранились? Помогают нам в борьбе с новой заразой?

-Наработки 70-80-х годов советского периода были направлены на то, чтобы оценить возможности генно-инженерного моделирования бактерий и вирусов. В тот момент ученые пришли к выводу, что особой угрозы нет, тревожиться не о чем. Потому что наиболее опасные патогены созданы природой.

Но, к сожалению, сейчас ситуация кардинально изменилась, и тот подход требует корректировки. Проблема в том, что развитие биологической науки последние 50 лет связано с генной инженерией. И против новых генно-инженерных бактерий и вирусов, полученных в последние 20-30 лет, у человека нет никакого иммунитета. Именно поэтому крайне опасно иметь с ними дело.

Даже не самый опасный вирус приводит к катастрофическим последствиям, в том числе для всей мировой экономики. Он поставил на уши всю планету. Из-за того, что он принципиально новый, и не имеет аналогов. Никакой иммунной защиты у людей от него нет.

Нельзя исключить, что вирус запущен для создания паники по всему миру. Чтобы побольше людей заразилось. Ту же эболу с летальностью на уровне в 50% быстро бы локализовали. И никакого экономического ущерба она бы не нанесла. А тут длительный инкубационный период как раз способствует тому, чтобы заразилось как можно больше людей. Можно сказать, что это биологическое оружие нового поколения, оружие массового заражения.

-Пандемия может подтолкнуть человечество к более решительным шагам в области полного и окончательного запрета биологического оружия и любой разработки опасных штаммов?

-Надеюсь, что подтолкнет. Если даже такая глобальная угроза, смерть сотен тысяч людей не заставят задуматься, то я уже не знаю, какой еще гром должен грянуть.

Генно-инженерные работы по усилению патогенности тех или иных микроорганизмов или вирусов должны быть поставлены под запрет окончательный и бесповоротный. Иначе человечество неминуемо будет сталкиваться с глобальной угрозой.

Как ученые создают новые лекарства? Рассказывает молекулярный биолог Константин Северинов

За эпидемиями экзотических вирусов в СМИ следят как за концом света, хотя ученые уже умеют с ними работать: геном китайского коронавируса был расшифрован за десять дней. При этом люди каждый день лечат банальную простуду антибиотиками из аптеки, даже не выясняя, какая у них инфекция — вирусная или бактериальная. Даже примитивные бактерии теперь становятся для нас смертельно опасны: они научились игнорировать антибиотики.

Текст:
Даниил Давыдов, Кирилл Руков

Пневмонию (то есть воспаление легких) могут вызвать и вирусы, и бактерии, но вот бороться с ними нужно совершенно по-разному.

Бактерии — это живые одноклеточные организмы. Попадая в человека, они размножаются, попутно повреждая клетки и ткани — так развивается болезнь. Чтобы бороться с бактериями, ученые разрабатывают специальные яды — антибиотики, которые убивают сам возбудитель внутри тела. Но чем чаще мы их используем, тем быстрее бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам.

Вирусы — совсем другое, их даже вряд ли можно назвать живыми. Это просто оболочка, внутри которой гены — ДНК или РНК. Попадая в организм, вирус внедряет генетический материал в клетки и заставляет их штамповать свои копии. Очистить уже зараженное тело от вируса лекарствами невозможно, яды-антибиотики на них не действуют. Поэтому ученые придумали прививки — чтобы при встрече организм здорового, привитого человека сразу узнал вирус и не дал ему размножиться.

У большинства новых экзотических вирусов первоначальными хозяевами были животные ( как и у нового коронавируса из Китая — Прим. ред.). Возрастающее давление человека на дикую природу увеличивает количество контактов между людьми и экзотическим зверями — там, где они еще остались. Сначала эти новые вирусы высокопатогенны, то есть сильно вредят здоровью заразившегося. Но, адаптировавшись к человеку, они, как правило, становятся менее опасными, ведь для успешной эпидемии вирусу важно не убить зараженного хозяина, а распространиться на как можно большее количество особей.

Для обычных россиян вероятность подцепить бактериальную инфекцию, которая будет устойчива ко всем основным антибиотикам, сейчас гораздо выше, чем заразиться экзотическим вирусом, вспышка которого произошла в Африке или Китае.

Проблема с вирусами в том, что мы не умеем направленно уничтожать их внутри пациента. В этом принципиальное отличие от бактериальных болезней, где антибиотики действительно убивают возбудителя. Поэтому лучший способ предотвращения вирусных инфекций — вакцинация еще здоровых людей.

Современные методы молекулярной биологии позволяют создавать потенциальные вакцины против новых вирусов за полгода или даже за меньший срок. Однако затем потребуются еще несколько лет, чтобы доказать безопасность и эффективность вакцины, сертифицировать ее, ввести в график прививок, произвести в достаточных количествах и так далее. К тому времени про сегодняшний вирус все забудут, возникнет другой. Поэтому поголовное вакцинирование жителей России пока еще несуществующей вакциной от уханьского вируса, — дело совершенно ненужное. Хотя понятно, что деятельность по такой разработке очень выгодна и политикам, и ученым, и промышленникам, которые получают на нее контракты.

Ученые отделяют кусочки оболочки от вируса (поверхностные белки) таким же способом, каким создают и столь нелюбимые многими ГМО. Потом эти высокоочищенные препараты вводят в организм в надежде получить иммунный ответ — то есть антитела организма, которые будут узнавать эти кусочки, а следовательно, и вирус. Затем, чтобы доказать, что вакцина работает, необходимо продемонстрировать, что после прививки не будет происходить заражения и не разовьется болезнь. Делать это на людях неэтично: для китайского вируса вам пришлось бы провакцинировать группу здоровых людей, затем заразить их вирусом, а контрольную группу заразить без вакцинирования (из последних многие бы умерли). Поэтому опыты ставят на клеточных культурах или на животных, например крысах. Но даже это не гарантирует успех, ведь человек и модельное животное не одно и то же.

Это сложно и дорого. В основном ученые стремятся модифицировать уже существующие антибиотики. Но это нельзя делать до бесконечности, рано или поздно приходится искать новые (фармкомпании неохотно берутся за это, такой проект рискованный с точки зрения финансовых вложений: в среднем разработка одного успешного зарубежного лекарства занимает десять лет и обходится в 2,6 миллиарда долларов. — Прим ред.) .

Сама эта устойчивость у бактерий возникает в результате искусственного отбора — антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве ( до 80 % всех антибиотиков вообще используют для лечения скота, причем примерно 97 % были куплены без рецепта , — прим. ред. ), в клиниках, а также обычными людьми в странах, где их отпускают без рецепта. Количество чувствительных к антибиотикам бактерий падает, количество устойчивых — увеличивается (например, самый первый антибиотик — пенициллин — сейчас уже не используется: у бактерий к нему развилась практически полная устойчивость. — Прим. ред.) .

С этой целью используют, например, бацитрацин, монензин и неомицин.

В лаборатории Северинова с этой целью используют стратегию биоинформатического геномного поиска: ищут в образцах генома бактерий участки, ответственные за синтез антибиотиков. Это очень медленный процесс, но в результате был найден принципиально новый антибиотик — клебсазолицин.

Принесла вам тут бактериологического оружия немножк в ленту.

Предвосхищая все вопросы. Не из моего учреждения, ничего конкретного об этом случае не знаю. pic.twitter.com/kYFv2ty5r4

Пока что имеющиеся антибиотики все еще работают в большинстве случаев. Но повсеместное распространение бактерий с устойчивостью приведет к катастрофическим с точки зрения современного человека последствиям, потому что мы вернемся в другую благословенную доантибиотиковую эру — с крайне высокой детской смертностью, смертностью от внутрибольничных инфекций, простых ран и тому подобного.

Правительства развитых стран должны обеспечивать проведение исследований в области наук о жизни на передовом уровне. Дело не только в финансировании, но и в создании условий для продуктивной работы ученых, в инфраструктуре, быстром обмене данными — то есть в том, без чего невозможна передовая наука. Сейчас оборудование и реагенты, которые нужны для быстрого определения новых возбудителей, создают и производят лишь в США, Великобритании и с недавнего времени в Китае. Понятно, что другие страны, которые полностью зависят от иностранных приборов и технологий, не смогут с ними конкурировать.

Все как всегда: соблюдайте правила гигиены, избегайте поездок в экзотические места, ведите размеренный и материально благополучный образ жизни — нужно иметь доступ к квалифицированным врачам. И постарайтесь ограничить использование антибиотиков.