• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
959
Новый вирус: откуда пришел, кто он и куда идет?
Биология
Новый коронавирус SARS-CoV-2 (окраска желтым) на поверхности клеток (окраска розовым). Cканирующая электронная микроскопия. Credit: NIAID-RML

Новый вирус: откуда пришел, кто он и куда идет?

С самых первых случаев появления странной пневмонии, впоследствии названной болезнью COVID-19, вирусологи и молекулярные биологи пытаются понять, откуда взялся новый вирус, и что от него можно ожидать в будущем. На сегодня можно утверждать с уверенностью лишь то, что скорость его изменений высока, но относительно направленности этих изменений пока есть больше вопросов, чем ответов

Можно спорить о том, являются ли вирусы живыми существами, но никто не откажет им в способности эволюционировать, как другие биологические объекты. Но у них есть своя особенность – вирусы не имеют собственного метаболизма, поэтому не «живут» в прямом смысле слова, а для размножения им необходима «чужая» клетка. Выдающийся австралийский биолог прошлого века Ф.М. Бернет, говоря о коэволюции (совместной эволюции) вируса и его хозяина, выдвинул предположение, что вирусу невыгодно убивать своего «благодетеля», и со временем он перестает наносить ему существенный вред. Другими словами, в процессе эволюции должен наступить баланс между степенью патогенности (вирулентностью) вируса и устойчивостью к нему организма-хозяина. 

Однако, как выяснилось, в действительности такой сценарий реализуется далеко не всегда. Ведь цель вируса – не благополучие хозяина, а максимальное распространение в его популяции. Поэтому в результате эволюционных изменений вирус «находит» некий оптимум, при котором хозяин не должен погибнуть раньше, чем успеет заразить еще какое-то количество особей. Вирулентность, включая летальность, вируса может варьировать в довольно широких пределах, при этом случайные мутации в пределах этого «коридора» не должны подвергаться действию отбора.

Хрестоматийным примером такого процесса служит попытка борьбы с кроликами с помощью вируса миксомы, предпринятая в Австралии в середине XX в. Вирус, завезенный из Южной Америки, первоначально действительно был смертельным, убивая свыше 90% кроличьей популяции. Однако уже через несколько лет его летальность снизилась более чем вдвое. Паразит и его хозяин действительно эволюционировали «навстречу» друг другу: вирулентность вируса уменьшилась, а кролики стали менее чувствительны к миксоматозу. Благодаря достигнутому равновесию вирус смог циркулировать в популяции, не уничтожая ее. Правда, более трети ушастых по-прежнему продолжает погибать от вирусной инфекции

Как может развиваться ситуация с новым коронавирусом? В организме летучих мышей – природного резервуара различных вирусов, инфекция «тлеет» благодаря мощному прессингу иммунной системы и сохраняется на протяжении всей жизни рукокрылого. Однако она становится потенциально смертельной при смене хозяина, если иммунная система последнего окажется не такой активной.

Именно это случилось с коронавирусами подковообразных летучих мышей, от которых ведут свое происхождение возбудители атипичной пневмонииближневосточного респираторного синдрома и COVID-19

Все коронавирусы в качестве наследственного материала содержат не ДНК, а РНК, что на практике означает их способность быстро мутировать. При этом эти вирусы, даже неродственных штаммов, способны обмениваться между собой генетическим материалом, что также способствует увеличению их генетического и прочего разнообразия. 

Новый коронавирус SARS-CoV-2, по-видимому, представляет собой видоизменившийся коронавирус RaTG13 летучей мыши. Как показало исследование «родословного древа», он стал отходить от предковой формы в период с 1948 по 1982 гг. Таким образом, вирусы, похожие на SARS-CoV-2, циркулировали в подковообразных летучих мышах на протяжении десятилетий. Предполагается, что способность заражать человека вирус приобрел благодаря генетической «прибавке» от вируса панголина – своеобразного родственника броненосцев, который мог быть промежуточным звеном при переносе возбудителя к человеку. 

Приобретя статус вируса человека, SARS-CoV-2 продолжает быстро мутировать. Ученые стараются отслеживать эти мутации по всему миру чуть ли не в режиме реального времени. Однако пока еще нельзя сказать, как эта генетическая изменчивость отражается на течении болезни, частоте смертельных исходов и возможности получить надежную вакцину.

Есть ли вероятность, что вирус может быстро «ослабеть»? В пользу такого исхода говорят некоторые данные по атипичной пневмонии, согласно которым число людей, которые могут заразиться от одного больного, составляло 2,9 в начале вспышки в ноябре 2002 г. и упало до 0,4 уже к апрелю 2003 г. Позже было установлено, что один из генов вируса, игравший важную роль при его передаче от человека к человеку, «потерял» фрагмент длиной 29 нуклеотидов, что более чем в 20 раз понизило скорость его размножения в клетке. Правда, осталось неясным, была ли эта мутация адаптивной или случайной. 

Уровень смертности от COVID-19 на сегодняшний день оценивают в 3-5% (или ниже), при том, что даже у атипичной пневмонии смертность была на уровне не менее 8%. Новый вирус не настолько смертелен, чтобы это мешало ему распространяться при обычных условиях, так что ожидать резкого «естественного» ослабления вирулентности нет оснований. Случайные же мутации могут оказаться как благоприятными для человека, так и нейтральными и даже неблагоприятными. С другой стороны, большое число людей, как выясняется, сейчас являются лишь переносчиками вируса – подобно тем же летучим мышам. Так что вряд ли сегодня кто-то сможет точно предсказать, как закончится очередная природная драма, учитывая активную роль в ней «разумного начала» – человека.

Фото: https://commons.wikimedia.org

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!