Каких вирусов животного происхождения следует опасаться
Разнозаразная фауна
Роспотребнадзор обнаружил коронавирус у летучих мышей, обитающих в России, при этом норки и другие пушные звери, содержащиеся на наших фермах, пока вне подозрения.
«Огонек» постарался выяснить, каких именно вирусов животного происхождения следует опасаться россиянам и когда вирусологи научатся предсказывать новые пандемии. Два миллиона норок уничтожили в Дании из-за обнаруженного у них мутантного штамма коронавируса. На очереди еще около 15 млн пушных зверьков — здесь существовало самое большое поголовье норок в мире. Вслед за датчанами норок решили уничтожить в Испании, Нидерландах и других странах Европы. Помимо Европы вирус обнаружен и у американских норок. При этом пока нет данных о том, что новый вариант коронавируса, выявленный у этих зверьков, более агрессивный. Однако все делают выбор в пользу того, чтобы перестраховаться.
На сегодняшний день вирусологи однозначно установили, что норок ковидом заразили работники ферм, после чего вирус быстро распространился среди зверьков, быстро мутировал и сегодня уже может передаваться обратно, от норок к людям. Этих данных, в принципе, уже достаточно для того, чтобы начать беспокоиться, тем более что после изучения вируса из 40 разных ферм в Европе ученые обнаружили 170 вариантов мутировавшего патогена. Правда, в России, по данным Россельхознадзора, пока не зарегистрировано ни одного случая заражения норок коронавирусом — норок проверяли с помощью тех же тест-систем, что и людей. Другое дело, что и поголовье пушных зверей у нас намного меньше, чем на Западе,— порядка 300 тысяч особей норок по всей России.
***
Сборная афиша анонсов и событий в вашей стране и в мире на ближайшую неделю:
Сфокусируйтесь на своем городе и изучайте.
Мы что-то пропустили? Присылайте, мы добавим!
***
Важная деталь: при этом в ветеринарии гораздо проще, чем в медицине, разрабатывать лекарства и внедрять их в производство, поскольку можно тестировать напрямую на объектах исследования. Вакцину для животных от коронавируса в России разрабатывают в Федеральном центре охраны здоровья животных, но до массовой вакцинации еще далеко, а заболевания сельскохозяйственных животных (так называют домашних животных, которых содержат для производства продуктов питания и сырья) всерьез таят в себе определенную долю опасности и для людей.
— Опасность заражения норок коронавирусом заключается и в том, что этот вирус может размножаться в пищеварительном тракте и выделяться с продуктами жизнедеятельности. В результате возникает опасность накопления инфицированных отходов, которые нужно как-то утилизировать,— говорит заведующий лабораторией биотехнологии ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, вирусолог Сергей Альховский.—Хотя лечить животных и прививать проще уже потому, что стадий испытаний гораздо меньше и они проводятся на животных, а не на людях. В случае необходимости вакцина для домашних кошек и собак появится очень быстро: ветеринария точно скоро найдет и лекарство, и вакцину, уж слишком их любят хозяева.
Побочное действие
Вирус SARS-CoV-2, вызвавший глобальный локдаун и парализовавший медицину по всему миру, недавно отметил свою годовщину. 17 ноября 2019 года в китайском Ухане выявили первый случай заболевания, и с тех пор коронавирусом заразилось свыше 54,5 млн человек, умерло 1,3 млн. «Новая чума», «вторая испанка» — как только не называли за этот год COVID-19 в СМИ и ведь почти не ошиблись. С великими инфекциями прошлого наш коронавирус роднит животное происхождение. Считается, что вирус пришел к людям от летучих мышей, правда, вероятно, через промежуточного хозяина. Согласно одной из версий, промежуточным звеном стали панголины, которых в качестве деликатеса и особого снадобья продают на китайских рынках, но сейчас ученые уже не уверены в этом.
Однако происхождение от летучих мышей по-прежнему считается самым вероятным. У рукокрылых вида азиатский подковонос обнаружен коронавирус RaTG13, чей геном на 96 процентов совпадет с SARS-CoV-2. При этом другие представители рода подковоносов уже стали носителями вируса, близкого к инфекции, вызывающей атипичную пневмонию. Эпидемия этого заболевания в 2003 году унесла жизни 774 человек — погибли почти 10 процентов от всех зараженных.
Вообще, зоонозные заболевания (передающиеся от животных человеку) составляют чуть ли не 70 процентов всех известных болезней. Среди них ВИЧ, грипп, в том числе птичий, малярия, энцефалит, коронавирус, чума, Эбола, другие лихорадки, а также различные прионные заболевания (заболевания, вызванные особыми белками-прионами), такие как коровье бешенство, и глисты. Возбудители всех этих болезней существуют в так называемых природных резервуарах, например в тропических комарах, и человек их интересует мало.
— Для большинства зоонозных болезней человек — это тупик. Те же клещевой энцефалит и боррелиоз не передаются от человека к человеку, мы заражаемся им случайно,— рассказывает «Огоньку» вирусолог Сергей Альховский.— Можно сказать, что к нам эти болезни попадают случайно, поскольку мы не обеспечиваем дальнейшую передачу вируса назад клещам. Но как только вирус или бактерия мутируют достаточно, чтобы свободно передаваться между людьми, мы тут же получаем пандемию. Так было с гриппом, в природе это обычный птичий зооноз, который существует во множестве вариантов. Но каждый раз, когда грипп получал способность респираторно передаваться между людьми, начиналась пандемия. Это произошло в начале ХХ века с «испанкой», а позже и с другими вариантами гриппа, последний раз мы столкнулись в 2009 году с гриппом H1N1.
При смене носителя, то есть при «переезде» с птиц или летучих мышей к человеку, вирусы часто нарушают собственные правила: плодись, размножайся, заражай как можно больше, но не убивай и не калечь носителя, ведь мертвый он бесполезен. Так получилось с атипичной пневмонией: переселившись на людей, вирус начал убивать слишком быстро, и простое изолирование зараженных позволило быстро остановить распространение болезни. В норме же у носителя и вируса должны быть нежные, почти семейные отношения, как, например, происходит с герпесом, вызывающем простуду на губах. Многие люди вообще рождаются с этим вирусом и без особых проблем носят его в себе всю жизнь.
— Для возбудителей лучшая стратегия — тихонечко сидеть, особого дискомфорта не доставлять, спокойно размножаться и передаваться, так тот же герпес,— объясняет Сергей Альховский.— Но когда происходит резкая смена хозяина, например с летучих мышей на людей, возникают тяжелые патологии, вплоть до гибели. При этом если возбудитель и хозяин живут вместе достаточно долго, то они притираются друг к другу. Так случилось с гриппом и даже с ВИЧ. Сейчас даже без терапии ВИЧ-положительные пациенты живут гораздо дольше, чем их предшественники 50 лет назад. Если в 1970-е между заражением и смертью проходило 7–8 лет, то теперь можно прожить и 20. Даже Эбола уже не убивает 90 процентов заболевших.
Самые грязные животные
Интересно, что из всех животных, пожалуй, именно рукокрылые активнее всех разносят заразу. От них человечество получило не только коронавирусы (если эта версия верна), но и Эболу, Нипах, Хендру (схожие вирусы, вызывающие тяжелое воспаление мозга), классическое бешенство и много других заболеваний. Причем способов заразиться множество — съев немытый фрукт, через укус животного, контакт с его мочой или экскрементами, в результате поедания летучих зверьков и даже через укус насекомых, которые перед этим покусали то самое рукокрылое.
Такое инфекционное разнообразие многие специалисты связывают с образом жизни рукокрылых. Эти животные живут огромными колониями и не отличаются чистоплотностью. Многие растительноядные виды буквально превращают свои пещеры в зловонные болота: зверьки приносят кусочки фруктов «домой», где отдыхают в течения дня, свисая с потолка вниз головой, в этом же положении они испражняются, а еду часто роняют. В результате пол пещеры превращается в смесь помета, мочи и гниющих фруктов — идеальная среда для размножения патогенов.
— Рукокрылые невероятно большой отряд, к ним относится порядка 30 процентов всех млекопитающих, первенство по разнообразию видов они уступают только грызунам. Да и ведут себя рукокрылые почти как птицы, в одной пещере могут жить разные виды, они летают, даже мигрируют, словом, популяции постоянно перемешиваются, это такая адская смесь грызунов с птицами,— поясняет вирусолог Сергей Альховский.
— Мало того,— продолжает ученый,— в последние годы мы нашли у летучих мышей родственников почти всех человеческих вирусов. Почему так? У них уникальная иммунная система. Некоторые гены, которые должны отвечать за иммунный ответ, у них просто отсутствуют. Их иммунитет игнорирует вирусную нагрузку, в результате этого они спокойно передают все вирусы. Сейчас рукокрылые рассматриваются как основной резервуар, откуда пошла добрая половина всего, что мы имеем.
При этом сами рукокрылые поразительно легко переносят многочисленные болезни, носителями которых являются. Все дело в особом устройстве иммунитета: в геноме летучих мышей отсутствуют последовательности, отвечающие за сильную реакцию на патогены, иначе бы зверьки давно вымерли от лихорадки и других проявлений активности иммунитета. Люди, напротив, от тех же болезней умирают часто, потому что наш иммунитет начинает массированную атаку на вирус или бактерию, запускает воспалительный процесс, повышая температуру и учащая сердцебиение. Многие из нас не выдерживают такой нагрузки, а у летучих мышей этой проблемы нет.
Помимо этого рукокрылых отличает невероятное для их размеров долголетие. Обычно маленькие животные, такие как хомячки или полевки, едва переживают 2 года, однако летучие мыши взломали эту систему, доживая и до 30 лет. Это компенсирует им низкую плодовитость: за один сезон самка может произвести всего одного детеныша — нося под сердцем больше, она не сможет летать. Поэтому большинство ученых, занимающихся экологией вирусов, сегодня изучают именно рукокрылых. Возможно, из-за этого перекоса без внимания остаются другие группы животных, те же грызуны и птицы, но сейчас это даже оправданно. Дело в том, что экология вирусов — довольно молодое направление в науке. Долгое время исследователи занимались лишь выявлением патогенов, вызывающих заболевания у людей, сейчас же фокус переключился на природные резервуары, в которых развиваются множество потенциальных «ковидов». Как бы то ни было, на данный момент ученые активно работают над выявлением потенциально опасных патогенов, а также исследуют механизмы, которые делают вирусы заразными для человека.
— Изучение вирусов в диких резервуарах — сегодня основополагающее направление для вирусологии,— подчеркивает Сергей Альховский.— Понятно, что вирусы приходят из дикой природы и что нас ждут все новые и новые болезни. Нынешняя пандемия окончательно показала, что вирусология должна иметь предсказательную силу и предугадывать новые инфекции, если получится изучить природные резервуары вирусов. Но сегодня мы недостаточно хорошо знаем все их разнообразие и слабо понимаем механизмы патогенеза вирусов. Например, даже если бы мы сравнивали геномы коронавирусов летучих мышей и наш COVID-19 еще до пандемии, то нам вряд ли удалось бы сказать, что делает наш вирус таким опасным.
Мерзлотный щит
Такими исследованиями занимаются во всем мире, в том числе и в России. При этом существует иллюзия, что для нашей страны изучение рукокрылых не слишком-то актуально, так как из 1350 видов рукокрылых у нас водится от силы несколько десятков и те в основном в южных районах, например на Кавказе и на юге Дальнего Востока. Тем не менее эти животные есть и в умеренных широтах. К тому же мы очень мало знаем о том, какие вирусы таятся в их пещерах и норах, а также о том, что их активизирует. Доподлинно известно лишь о десятке случаев передачи вируса бешенства от летучих мышей человеку на территории РФ, что во многом объясняется тем, что у нас ниже биоразнообразие, да и плотность животных тоже. Если, скажем, в Средней Азии живет 1000 летучих мышей на квадратный километр, то в средних широтах едва 50 наберется.
В целом от большинства зоонозных инфекций нас защищают сезонность и суровая зима. Многие переносчики на зиму впадают в спячку, как полевки, или улетают на юг, как перелетные гуси. В вечной мерзлоте тундры покоится сибирская язва, лишь изредка ее тревожат оленеводы или буровики, а чумные станции на Алтае зорко отслеживают все случаи заражения этой «старой знакомой» человечества. Да, чума никуда не делась, и зараженные грызуны живут на Алтае, в степях Монголии и в Китае. Однако в России уже очень давно не было смертельных случаев (тьфу-тьфу!), единичных зараженных быстро доставляют в специально оборудованные станции, где антибиотики побеждают «черную смерть». Но изменение климата вносит в эту стабильность свои коррективы, предупреждает эксперт «Огонька».
— Изменение климата может привести к разрастанию природных резервуаров заболеваний. Например, для эндемичного (характерного для определенной местности.— «О») российского заболевания — геморрагической лихорадки с почечным синдромом — таким резервуаром являются мыши-полевки. Это тяжелое заболевание, в год фиксируется около 10–15 тысяч случаев. Увы, потепление ведет к расширению ареала обитания полевок, а также позволяет этим грызунам дольше оставаться активными,— предостерегает Сергей Альховский.— В свое время, когда боролись с малярией в Краснодарском крае, удалось истребить главного переносчика — тропического комара. Но примерно с 2000-го насекомые опять начали распространяться в этом регионе. Сейчас тропических комаров можно встретить даже в Ростове-на-Дону, а ведь они переносят не только малярию, но и другие тропические заболевания, например вирусные геморрагические лихорадки. По счастью, у нас здесь нет позвоночных животных, которые могли бы служить для них природным позвоночным хозяином. Но хватит и одного зараженного туриста, вернувшегося из Индонезии или Таиланда, чтобы с участием этих комаров произошла локальная вспышка тропической инфекции. Та же картина и в Европе, там подобные вспышки уже фиксируют.
Кстати, норки не первые животные, которых в массовом порядке уничтожили из-за эпидемии. Как только стало понятно, что летучие мыши разносят коронавирус, в Индии, Индонезии и даже на Кубе были уничтожены многотысячные колонии этих зверьков. А ведь летучие мыши являются ценными опылителями растений, поедают насекомых, в том числе сельскохозяйственных вредителей и кровососов. Также ими самими питаются совы и козодои. Это уже не говоря о том, что вторжение в естественные места обитания рукокрылых может привести к новым вспышкам разных болезней, о которых мы пока даже не знаем. Пещеры этих животных хранят сотни разных вирусов, и человеку лучше всего просто не будить это лихо…
Источник - https://www.kommersant.ru/doc/4583751
***
Откуда не ждали
Животные — далеко не единственный источник вирусов, которые со временем могут передаваться человеку. Помимо них в природе имеется немало других тайников, из которых новая зараза может вырваться совершенно неожиданно.
Хорошо забытое старое
Не стоит забывать, что около 8 процентов человеческой ДНК принадлежит не нам — это фрагменты и даже целые геномы древних вирусов, которых ученые называют общим термином «эндогенные ретровирусы человека». Всего удалось насчитать 98 тысяч (!) таких вставок, самой молодой из которых «всего» 150 тысяч лет. Большая часть этой ретровирусной ДНК — общая для людей и других видов животных, особенно для обезьян, и только 1 процент (из тех самых 8 процентов) можно считать уникальным человеческим приобретением.
Когда ученые выяснили, какой багаж мы таскаем за собой из поколения в поколение, они обеспокоились, что чужеродная ДНК будет ломать нашу собственную, приводить к мутациям и даже провоцировать развитие раковых опухолей. Например, оказалось, что некоторые из наших встроенных вирусов могут делиться своими ферментами с внешними инфекциями, в частности с вирусом ВИЧ. Хотя в основном сожительство с древними вирусами для нас скорее полезно: так, некоторые из них принимают активное участие в росте и развитии эмбрионов, а другие, как считают исследователи, повлияли на развитие человека как вида.
Вирусы из вирусов
Вирусы поражают абсолютно все живые организмы. Животные, растения, грибы, бактерии, археи — абсолютно все они могут стать мишенями для атаки. Но есть группа вирусов, которая пошла еще дальше — стала нападать на другие вирусы. Это так называемые вирофаги. О них современной науке известно немного: первые представители этой группы вирусов описаны в 2008 году, но до сих пор не удалось даже отследить происхождение вирофагов. Самый известный из таких вирусов носит громкое название «Спутник» и паразитирует на крупных вирусах, которые поражают амеб. «Спутник» крепится к вирусу-носителю и вместе с ним проникает в тело жертвы. Всего за 16 часов клетка наполняется новыми вирусами и погибает. Некоторые вирофаги не просто крепятся к вирусу-носителю, они встраивают свою ДНК внутрь, заставляя более крупного собрата работать «троянским конем». Сейчас ученые пытаются понять, насколько опасен новый вид для человека.
Из пробирки
Едва заговорили о новой коронавирусной инфекции, как появились версии искусственного происхождения вируса SARS-CoV-2. Мелькали даже новости о неких пробирках, промаркированных значком биологической угрозы, которые обнаружили то ли в китайской лаборатории, то ли в американской. Все эти теории заговора вели к одному: коронавирус был создан искусственно в качестве биологического оружия. Сейчас более популярна версия животного происхождения, однако сама по себе концепция искусственного создания вирусов не так безумна, как хотелось бы думать большинству из нас. Напомним, что первый вирус сконструировали еще в 2002 году ученые из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук под руководством Экарда Виммера. Это был вирус полиомиелита, который собрали из коротких фрагментов РНК — олигонуклеотидов. С тех пор искусственные вирусы используют главным образом в технологиях генной инженерии, чтобы доставлять в клетки дополнительные фрагменты ДНК, а также для изучения роли разных генов в существующих вирусах. Однако в теории подготовленный вирусолог-террорист может создать патоген, способный вызвать в мире катастрофу большую, чем относительно смирный ковид, с которым человечество уже год не может управиться.
Замурованные во льдах
Крупнейшее в Антарктиде озеро Восток существует, как известно, уже несколько миллионов лет. При этом примерно 500 тысяч лет назад оно покрылось толстой коркой льда, что превратило его в своего рода машину времени, законсервировавшую древние микроорганизмы. Именно поэтому, когда российские ученые собрались бурить скважину, главным опасением было освобождение неизвестных бактерий и вирусов, которые могли сохраниться подо льдом. Ведь мы, по большому счету, до сих пор не знаем, отчего вымерли динозавры и мамонты — например, не связаны ли эти процессы с тем, что были некие особые возбудители болезней, вымершие вместе с носителями. В итоге в 2016 году ученые обнаружили в образцах воды живые бактерии. Они приспособились жить в воде при температуре минус 2–3 градуса и при давлении, в 400 раз превышающем атмосферное. Это критические условия для существования жизни. Древние вирусы пока не обнаружены, но вероятность того, что они там есть, велика. Известно, что, например, в вечной мерзлоте Сибири в 2018 году нашли спавшие тысячи лет вирусы-бактериофаги, поражающие, правда, только амеб. Ледники также давно подозревают в способности сохранять вирусы, соответственно их таяние может привести к высвобождению древних инфекций. Не исключено, что во льдах спят вирусы, заражавшие еще неандертальцев.
Гости из космоса
Вирусы — самая разнообразная и, вероятно, самая древняя форма жизни на Земле. Они максимально просты, и именно это их свойство подводит ученых к мысли, что нечто подобное может существовать на других планетах или даже на отдельных астероидах. В 2019 году стало известно, что международная группа ученых под руководством астробиолога Томоки Накамуры из японского Университета Тохоку обнаружила в метеоритах следы рибозы — сахара, который в огромных количествах содержится в РНК, которая, как и ДНК, шифрует генетическую информацию живого. По одной из теорий, первые органические молекулы прилетели на Землю именно на таких метеоритах, а значит, они где-то самостоятельно сформировались. Не менее смелой выглядит идея профессора Чандры Викрамасингха из Букингемского центра астробиологии в Уэльсе. Он предположил, что коронавирус мог занести на Землю метеорит, который взорвался над Китаем как раз перед началом нынешней пандемии.
Источник - https://www.kommersant.ru/doc/4586663?from=doc_vrez