О пользе гриппа

Птичий грипп существует миллионы лет. Птицы являются естественным резервуаром вируса просто потому, что они едва ли не первыми окончательно вышли на сушу, млекопитающие же и тем более человек пришли в этот мир намного позднее.

Эта мысль подтверждается сообщением, пришедшим из Пекина, где сотрудники Института зоологии АН Китая определили, что резервуаром членов семейства коронавирусов, вызвавших пару лет назад вспышку атипичной пневмонии (SARS), помимо экзотических цивет являются… летучие мыши! Анализ геномов показал, что мышиные коронавирусы и те, что вызывали ТОРС, являются весьма близкими родственниками.

Недаром мутации, возникшие в вирусных геномах, свою первичную «обкатку» проходят в организме свиней, хотя некоторые мутантные варианты могут передаваться работникам птицеферм непосредственно от кур, уток и гусей. В то же время специалисты Национального института гигиены и эпидемиологии в Ханое вместе с учеными Токийского университета доказали непосредственную передачу лекарственно устойчивого варианта H5N1, выделенного у 14-летней жительницы вьетнамской столицы, от ее 21-летнего брата.

Вариант A/Hanoi/05 был выделен у больной, получавшей озельтамивир. В норме доза, к которой чувствителен вирус, не превышает 0, 1 — 1 нмоль, у варианта же вируса IC50  (концентрация 50-процентной ингибиции активности) зашкалила за 90! В связи с этим дозу озельтамивира пришлось резко увеличивать.

Больная не имела никаких контактов с птицей, а вот ее брат тоже оказался заражен мутантным вирусом, у которого в гене нейраминидазы аминокислота гистидин в 274-м положении оказалась заменена на тирозин. И если обычный варианте гистидином чувствителен к «вироцидному» антибиотику, то мутант с тирозином резистентен. Так, по всей видимости, возникают пандемии…

И все же помимо генетических есть и другие факторы эволюции, в том числе географические и экологические. Ведь с чем связан весь нынешний шум относительно птичьего гриппа? Это прежде всего появление пока еще недешевых биотехнологических диагностикумов, с помощью которых можно поставить точный молекулярный диагноз. Нечто подобное было 20 лет назад со СПИДом.

Но гораздо важнее успех так называемой реверсивной генетики, то есть современнейших методов воссоздания целых геномов по их обрывкам. Речь идет о восстановлении полного генома вируса птичьего гриппа, пандемия которого под названием «испанка», или инфлюэнца, разразилась в 1918 г.

Подобную фантастическую возможность обыграл в своем воображении М. Крайтон, автор нашумевшего’Парка Юрского периода«. Ведь живые динозавры появились на страницах книги благодаря тем обрывкам ДНК, которые сохранились в ядрах белых клеток крови, выпитой кровососущими насекомыми домезозойской эры. Комары затем попали в смолу хвойных деревьев, из которой образовался янтарь…

В случае с «испанкой» все было несравненно проще. Образцы ткани были взяты из захоронения эскимоски, как бы законсервированной в вечной мерзлоте, а также из парафиновых блоков, сохранившихся от тогдашних патогистологов.

Благодаря этой реконструкции сейчас у ученых Института геномных исследований в вашингтонском пригороде Роквил появилась возможность провести сравнительный анализ разных вирусов в рамках Секвенционного проекта геномов вирусов гриппа (Influenza Genome Sequencing Project), в котором принимают также участие и сотрудники Национального института аллергических и инфекционных заболеваний в расположенной неподалеку Бетезде.

Полномасштабное сравнение геномных последовательностей человеческих вирусов гриппа показало динамическую природу эволюции патогена. Масштабность достижения подтверждается тем, что среди РНК-содержащих вирусов до сих пор только ВИЧ мог «похвалиться» полным прочтением-генома!

Общее число прочитанных геномов, выделенных в разных изолятах, составило 209 последовательностей (2 881 103 нуклеотида). Ученые сконцентрировались на гриппе, вызываемом вариантом H3N2. Сравнение гена НА показало, что аминокислота глицин в 5-м положении в ноябре 1999 г. заменилась на валин и ровно через два года вернулась к глицину.

В январе — феврале 2001 г. в этом положении появилась глютаминовая кислота. Суммарно было определено 186 аминокислотных замен, многие из которых вызывают несовпадение с антителами. Противогриппозные вакцины оказываются неэффективными, поскольку к моменту выработки специфических антител вирусные белки оказываются уже измененными.

Известно, что гемагглютинин необходим вирусу для связывания с рецепторами клеточной мембраны, после чего в действие вступает фермент нейраминидаза, имеющая шаровидную головку с 4 сайтами расщепления связей между остатками сиаповой кислоты, что необходимо для слияния вирусной оболочки и клеточной мембраны. Без этого слияния вирус не может проникнуть в цитоплазму.

У средневековых алхимиков был своеобразный девиз «мутатис мутандис», то есть изменение изменчивого. Сама степень и широта мутирования вирусных геномов изменчива. Есть мутации, которые характерны только для отдельных изолятов. Такие мутации вряд ли могут привести к пандемиям.

Но есть мутации, которые приводят кантигенному «сдвигу», в результате чего возникают варианты, против которых у организмов нет иммунной защиты. Именно подобный сдвиг привел к пандемии «испанки», а также азиатского и гонконгского гриппа в 1957 и 1968 гг. соответственно.

Но уже относительно давно доказано, что «испанка» была вызвана прибытием в Европу в 1917 г. американских войск, вмешавшихся в ход Первой мировой войны. Недаром в тех же США и особенно на восточном побережье инфлюэнца тоже собрала свой немалый урожай жертв. В данном случае мы имеет прекрасный пример антигенного сдвига в результате как минимум двухвековой географической изоляции двух популяций.

Гонконгский грипп «прилетел» на крыльях первых реактивных лайнеров, еще раз доказав справедливость мнения о большом значении для эволюции геномов географической изоляции.

Наш и гриппозный геномы находятся в постоянной эволюционной «гонке вооружений». Вновь возникающие варианты каждый год весной и осенью задают нашей иммунной системе молекулярные «загадки», решая которые, она все больше совершенствуется и усложняется, что является залогом нашего собственного изменения как вида. В этом и заключается суть существования вирусных и иных паразитарных геномов, являющихся одним из важнейших факторов эволюции.

ecomonitor. ru 

Интересное по теме

Leave a Comment