• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
691
Вирус оспы – тысячелетний урок прошлого
Биология

Вирус оспы – тысячелетний урок прошлого

До появления COVID-19 современное человечество практически не сталкивалось со столь широко и быстро распространяющейся пандемией потенциально опасного заболевания, если не считать пандемию «гонконгского гриппа», от которого в 1968–1969 гг. погибло около 1 млн человек. Однако в нашей истории есть немало мрачных эпизодов, связанных с массовыми вспышками инфекций, которые распространялись по огромным территориям и поражали значительную часть населения. Одним из самых смертельных и высокозаразных заболеваний была натуральная, или черная оспа: еще в первой половине XX в. от этой вирусной инфекции погибло не менее 300 млн (!) человек, несмотря на массовую вакцинацию и строгие карантинные меры. К счастью, почти полвека назад оспу удалось полностью ликвидировать – это первый и пока единственный пример полной победы над особо опасным инфекционным заболеванием в глобальном масштабе

Около 4 тыс. лет назад в долине р. Инд в Южной Азии появились города, население которых достигало 5 млн человек. Но не прошло и тысячелетия, как эти мегаполисы полностью обезлюдели. При раскопках одного из них – Мохенджо-Даро, на улицах были найдены многочисленные останки людей без видимых повреждений, которые по неизвестной причине не были кремированы по обычаю того времени. 

Одной из возможных причин краха этой древнейшей Индской (Хараппской) цивилизации могла стать эпидемия смертельной болезни. По оценкам генетиков, примерно в то же время от единого вирусного предка (опоксивируса грызунов) произошли «родственные» вирус оспы верблюдов и вирус натуральной оспы, который приобрел свойство заражать человека. Кстати сказать, большинство патогенных для нас вирусов как раз и происходит от вирусов, циркулирующих среди животных. Эти последние могут болеть легко или просто быть переносчиками возбудителей, но при переходе инфекции на человека все меняется. Так, вирусы Марбург и Эбола, природным хозяином которых служат африканские летучие мыши, вызывают у людей геморрагиче-ские лихорадки с летальностью до 80%!

Родословное древо вируса натуральной оспы и других ортопоксвирусов. По: (Бабкин, Щелкунов, 2008)


Ученые предположили, что инфекцией, которая вызвала массовые эпидемии среди населения индских городов, была именно оспа. По-видимому, этот высокопатогенный вирусный штамм исчез вместе с местной человеческой популяцией, но его прародитель продолжал циркулировать в природном резервуаре (грызунах) на большой территории. В конце концов он превратился в возбудителя строго антропонозной инфекции, распространяющийся исключительно среди людей, и начал собирать свою скорбную дань со всего человечества. 

Чтобы понять, как оспа захватила мир, сделаем небольшой экскурс в эпидемиологию. Дело в том, что система «паразит-хозяин» все время эволюционирует, что означает постоянное изменение генетических программ и отбора оптимальных вариантов как у вирусов, так и у их хозяев. Вот только скорость этого процесса у них очень разная, так как для размножения вирусным частицам требуется лишь несколько часов, а потомство они дают чрезвычайно многочисленное. 

Поэтому во время эпидемии в человеческой популяции распространение вируса идет по принципу цепной реакции, что может приводить к появлению множества мутантных штаммов и отбору наиболее конкурентоспособного. В случае потенциально смертельного заболевания погибают наиболее чувствительные особи, но всегда находятся те, кто оказываются слабо или совсем невосприимчивыми к инфекционному агенту. Поэтому во время массовых эпидемий популяция хозяина также меняется, обогащаясь особями с генетически обусловленной устойчивостью к вирусу, однако скорость вирусной эволюции несравненно выше.

Если такая инфекция окажется высокозаразной, то ее вспышка приводит к быстрому исчерпанию «запаса» чувствительных особей, а переболевшие приобретают иммунитет. В случае, если человек является для возбудителя единственным хозяином, то в относительно небольшой и неплотной популяции людей эпидемия быстро затухнет. Но на больших и густонаселенных территориях болезнь может передаваться из одного района в другой, возвращаясь обратно спустя годы – когда появилось новое, «чувствительное» поколение. Так инфекция начинает циркулировать в регионе, переходя в эндемичное состояние. 

Примером такого процесса может служить Индийский субконтинент, где в течение столетий случались периодические эпидемии оспы, при которых детская смертность достигала 50%. По торговым путям древних цивилизаций этот инфекционный агент мог распространиться на огромном пространстве от Индии до долины Нила. Болезнь не щадила никого: даже на лице мумии египетского фараона Рамзеса V, умершего в 12 в. до н. э., были обнаружены множественные поражения кожи, характерные для оспы. В Европу черная оспа была занесена с Ближнего Востока в эпоху крестовых походов; с XVI в. ее эпидемии стали там обычным явлением, убивая до 1,5 млн (!) человек ежегодно. А вследствие освоения и колонизации европейцами Америки, Южной Африки и Австралии опустошительная болезнь начала все шире распространяться по миру.

Вирус натуральной оспы – один из самых крупных и сложноорганизованных вирусов млекопитающих. После специального окрашивания вирионы можно увидеть даже с помощью светового микроскопа, что невозможно для других вирусов. На фото – зрелые вирусные частицы натуральной оспы штамма Индия-3а в клеточных культурах. Электронная просвечивающая микроскопия. Фото Е. Рябчиковой (Новосибирск)


Таким образом, по мере адаптации вируса оспы к человеческому организму вспышки становились все более массовыми, что, в свою очередь, приводило к появлению новых высокопатогенных штаммов, особенно в регионах с высокой плотностью населения. Разомкнуть этот порочный круг удалось лишь во второй половине XX в. с помощью специальных профилактических прививок. И только потому, что заражение вирусом оспы, в отличие от возбудителей гриппа, аденовирусных и коронавирусных инфекций, вызывает формирование стойкого пожизненного иммунитета. 

Еще индийцы пробовали использовать для защиты от оспы прививку содержимым гнойных пузырьков от больных легкой формой болезни, однако от такого способа отказались из-за высокого риска смертельного исхода. В конце XVIII в. английский врач Эдвард Дженнер впервые предложил прививать людям инфекционный материал от коров или лошадей, больных оспоподобными заболеваниями (которые, как мы теперь знаем, вызываются «родственниками» вируса натуральной оспы). Этот метод защиты, позже названный вакцинацией (от лат. vache – корова), появился не на пустом месте: было давно замечено, что люди, заразившиеся от животных, переносили саму болезнь легко, а впоследствии оказывались невосприимчивыми во время эпидемии натуральной оспы.

Правда, сам Дженнер не пошел по стопам героев, которые ставили рискованные медицинские эксперименты на себе. В качестве испытуемого он использовал восьмилетнего Джеймса Фипса, которому 14 мая 1796 г. втер в надрезы на коже гной из оспенных пустул молочницы, заразившейся коровьей оспой. Когда две недели спустя мальчику была привита уже натуральная оспа, он оказался устойчивым к заражению. В пользу врача можно сказать, что он не остался неблагодарным: впоследствии Дженнер построил Фипсу дом и даже сам сажал розы в его саду.

На французской гравюре (1800 г.) изображен новый процесс вакцинации с использованием возбудителя «коровьей оспы». Первоначально инфекционный материал брали непосредственно от больных животных, внося его через кожные насечки на предплечье. Затем стали использовать содержимое пузырьков с предплечья уже вакцинированных – такой метод противооспенной вакцинации назывался «от руки к руке». По: (Fenner et al., 1988)


Прививки коровьей оспы получили широкое распространение, в первую очередь в развитых странах. Во второй половине XX в. вакцинный материал стали получать от телят, зараженных путем массированной скарификации (шрамирования) кожи, что позволило стандартизовать препараты и проводить массовые вакцинации. Тем не менее еще в середине прошлого века вспышки натуральной оспы ежегодно регистрировались в 50–80 странах мира, продолжали существовать эндемичные очаги инфекции в Азии, Африке и Южной Америке. 

И здесь надо отдать должное СССР, в 1958 г. выступившим инициатором программы полной ликвидации оспы в глобальном масштабе. За два десятилетия работы этой международной программы под эгидой Всемирной организации здравоохранения наша страна поставила свыше 1,5 млрд доз противооспенной вакцины, которые использовали для вакцинации населения в 45 странах.

Последний случай оспы был зарегистрирован в 1978 г., а через два года на сессии ВОЗ было торжественно провозглашено, что мир и все народы Земли одержали победу над оспой. Одновременно всем странам было рекомендовано прекратить вакцинацию населения.

Сегодня вирус натуральной оспы сохранился лишь в коллекциях двух центров ВОЗ – при ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» (Новосибирская обл.) и в Центре по контролю заболеваемости (Атланта, США). Экспериментальные работы с этими штаммами направлены, прежде всего, на поиск эффективных противовирусных препаратов и разработку современных безопасных противооспенных вакцин. Но не только: как это нередко случается в жизни, даже зло можно использовать во благо. Сегодня на основе белков вируса натуральной оспы разрабатываются новые препараты против ряда воспалительных и аутоиммунных заболеваний человека, а типовой вирус осповакцины может найти неожиданное применение в качестве компонента комплексной противораковой терапии. 

Победа над оспой стала беспрецедентным событием в истории человечества. Но является ли она безусловной? До сих пор на больших территориях Евразии, Центральной Африки и Южной Америки распространены близкие родственники вируса натуральной оспы, чьим природным резервуаром служат разные виды грызунов. В той же Индии происходили вспышки инфекции, вызванные вирусом оспы буйволов, которым заражались и сотни людей. Где гарантия, что подобный вирус не сможет вновь полностью адаптироваться к организму человека?

Поэтому все подобные локальные вспышки ортопоксвирусных инфекций нуждаются в тщательном контроле, а для предотвращения их перехода в эпидемии нужно использовать карантинные мероприятия и вакцинацию. И если человечеству хватит мудрости и организованности, оспа не вернется.

Подробнее об этом читайте в журнале «НАУКА из первых рук» в статье д.б.н., советника ВОЗ С.Н. Щелкунова «Вирус оспы – дамоклов меч цивилизаций»

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!