Почему нельзя победить вирусы?

В XX веке люди гибли часто и массово. В большинстве случаев в этом ничего сверхъестественного не было. Вторая мировая война — ну а кого в ней обвинишь, кроме самих себя. Великий китайский голод тоже не акт Божий: погода и политика далеко не гаранты стабильности. Но представьте другую ситуацию: за два-три года на планете погибает столько же людей, сколько во Второй мировой войне. По некоторым оценкам, даже в полтора раза больше. И никто в мире не знает почему.

Именно это произошло в 1918 – 1919 гг., когда от страшной эпидемии, прокатившейся по миру, погибло от 50 до 100 млн человек. Что же за болезнь откусила внушительный кусок от населения планеты?

Сегодня мы знаем, что эпидемия 1918 г. была вызвана особо опасной формой вируса гриппа, известной также как испанка. Но в начале XX века ученые только начинали догадываться о том, что собой представляет загадочный заразитель, фантазируя о смертоносных «флюидах» в воздухе и воде — не исключено, что немецких.

Нарушения врачебной этики в Америке
в статье:

Опыты на людях в США

Вирусы не были похожи на что-либо известное в то время науке. Сегодня мы знаем, что вирусы — не бактерии, не клетки и вообще больше напоминают молекулы, чем живые существа. Только с изобретением электронного микроскопа в 1931 году вирус удалось увидеть — и тем самым перевести пространные, почти метафизические описания «флюидов» в плоскость современной науки.

Рэймонд Двек — бессменный директор Отделения противовирусных препаратов Оксфордского университета. Энергичный и острый на язык, профессор Двек охотно общается с прессой и любит попозировать перед камерой в своей фирменной бабочке. Солидный возраст в нем выдает только длинная цепочка титулов и степеней, следующая за именем в подписи электронной почты. Профессор Двек не делает особого упора на скромность. «Метрополь» застиг его в штаб-квартире фармацевтической корпорации United Therapeutics в Северной Каролине, где он координирует клинические испытания нового лекарства от лихорадки денге.

«Испанка впервые заставила врачей задуматься об атомах и молекулах. Когда на твоих глазах неизвестно от чего погибает больше людей, чем от чумы и от войн, становится понятно: без науки медицина развиваться не может».

«Вплоть до 1918 года они шли разными путями. Вакцины от многих болезней существовали уже почти полвека, но принципы их работы были размыты и загадочны. После эпидемии пришло осознание, что единственный способ избежать новой — это докопаться до самой сути инфекционных заболеваний».

Вирусология, таким образом, олицетворяет собой исторический союз медицины с наукой. Но и сегодня положение вирусологии уникально. С одной стороны, это самая медицинская из биологических наук. С другой — самая биологическая из медицинских. На вирусах сталкивается сразу несколько миров: мир натуралистов, для которых вирус — это маленький микроб; мир биохимиков, для которых вирус — это большая молекула; наконец, мир медиков, для которых вирус — это заразный яд.

Исследования профессора Двека и нескольких научных групп под его патронажем — типичная иллюстрация этого перекрестка наук. За соседними столами работают биоинформатики, моделирующие трехмерное строение вирусных белков, и иммунологи, исследующие взаимодействия лейкоцитов с лихорадкой Западного Нила. Каждое утро химики-синтетики встречаются с молекулярными биологами за чашкой кофе — верных чаю англичан в интернациональном институте Двека меньшинство.

Как медицина отказалась от лечения больных
в статье:

Заговор фармацевтов

По разнообразию специалистов, вовлеченных в противовирусные разработки, становится понятно: через сто лет после испанки мы все еще находимся на стадии мозгового штурма.

За последний век медицина сделала колоссальный рывок вперед, который не мог не вызвать определенной исторической эйфории. На протяжении десятилетий казалось, что с научным прогрессом вирус, вслед за укрощенной пенициллином бактерией, вот-вот уйдет с радаров новостей — хотя бы в тех странах, где чистая вода течет из кранов, а аптеки работают круглосуточно. Вакцинация триумфальной поступью шагала по планете.

Но где-то на полдороги она остановилась и не зашагала до сих пор.

Да, мы победили оспу и почти искоренили полиомиелит, а вирус иммунодефицита превратили из «чумы XX века» в крайне неприятное, но вялотекущее и хроническое заболевание, с которым пациенты без особых проблем живут по сорок лет.

Но от того же ВИЧ нам так и не удалось создать вакцину, которую в 1984-м ученые обещали выдать на-гора в течение двух лет. С вирусом гепатита, например, сегодня живет 350 млн человек, из которых умирает по 5 млн в год. Появляются и новые угрозы: например, та же лихорадка денге, которая еще пятьдесят лет назад была экзотическим заболеванием, сегодня распространяется в развитых странах пугающими темпами — прежде всего благодаря урбанизации тропических регионов, но отчасти и из-за глобального потепления.

Что такого сложного в вирусах?

Проблемы, стоящие перед вирусологией все последние сто лет, почему-то изрядно смахивают на дзен-коаны. Например: как убить что-то, что никогда не было живым?

Бактерий, например, мы довольно успешно убиваем антибиотиками. Те работают путем блокировки какого-то жизненно важного для микроба процесса, который в идеале должен быть абсолютно необходимым для бактерии, но при этом не использоваться человеком, иначе в антибиотике просто нет смысла. Цианид, например, прекрасный антибиотик.

Но вирус — другая история: он вообще ничего не делает сам. Он всего-навсего пакет информации (ДНК или РНК), завернутый в белковую оболочку. Всю работу за него делает организм хозяина, то есть мы с вами.

Вплоть до недавнего времени, а в большинстве случаев и до сих пор, мы полагались исключительно на собственную иммунную систему, распознающую и уничтожающую вирусы и зараженные ими клетки. В наших лимфоузлах хранится арсенал из миллиардов антител — защитных белков, опознающих «в лицо» чужеродные молекулы и направляющих на них всю мощь иммунитета. Более того, иммунная система «запоминает» встреченных врагов и в следующий раз реагирует быстрее и сильнее.

Именно на этом основан принцип вакцинации. Антителам как бы дают «принюхаться» к патогену, который убит или ослаблен и не может сам по себе вызвать болезнь. Когда же иммунитет встретит вирус или бактерию в живом виде, он уже будет подготовлен к немедленному ответу и пресечет вторжение на месте. Для некоторых вирусов это работает великолепно.

Но Рэймонд Двек не понаслышке знает, как трудно бывает научить иммунитет распознавать вирусы: его институт уже двадцать лет участвует в поиске вакцины от ВИЧ.

«Проблема в том, как мы представляем себе вирусы. Мы по привычке видим в них что-то постоянное, неменяющееся. Вакцинация предполагает, что организм знает вирус в лицо. Но сегодня мы понимаем, что это лицо может меняться настолько сильно и настолько быстро, что само определение того или иного вируса начинает терять смысл».

Вирусам ничего не нужно, кроме самовоспроизведения. Если нам для нормальной жизни требуются тысячи генов, то вирусу достаточно пяти-десяти — это карточный домик куда меньшего масштаба. Если человеческая клетка — это завод по производству таких же заводов, то вирус — это мелкий чертеж, который украдкой подсунули одному из рабочих.

Триллионы клеток человека живут в обстановке железной дисциплины: если что-то пойдет не так, весь организм может погибнуть. Вирус же не волнует, что в нем ломается или меняется: среди тысячи просто сломавшихся вирусов всегда найдется один, который научится обманывать иммунную систему.

Наконец, последняя проблема, в которой тоже отчетливо слышится буддийский коан, — это как уничтожить что-то, что стало частью тебя самого? Вирусы встраиваются в наш обмен веществ и эксплуатируют его в своих целях. Но некоторые из них (например, ВИЧ или папилломавирус человека) идут дальше и вторгаются в святая святых — вставляют свои гены в наш геном.

Именно с интеграцией чужеродных генов в «плохое место» связаны онкогенные эффекты некоторых вирусов. Сам по себе рак — это не инфекционное заболевание. Это симптом, вызываемый «поломкой» тех или иных генов, у здорового человека их слаженное функционирование предотвращает неконтролируемое деление. Гены могут ломаться случайно (например, в ходе копирования при удвоении клетки), а могут — в результате разнообразных внешних воздействий: химических, радиационных — или биологических. Вирусы не особо заботятся о том, в какую именно точку вставлять свои гены. Если этой точкой оказался жизненно важный ген — то вирус может вызвать рак.

Несмотря на годы неудач и кажущуюся неуязвимость вирусов, профессор Двек считает, что надежда на спасение есть. Попытки ухватить вирус за один из его белков могут и не увенчаться успехом: вирус и дальше будет просто изменять строение этого белка. Но возможно, ключ к медицине будущего кроется в зависимости вируса от хозяина.

В генах самого вируса закодированы только белки, например компоненты вирусной оболочки. Или, скажем, портативный белковый насос для откачки кислоты, который вирус гриппа разворачивает на одной из стадий своей атаки на новую клетку.

«Хозяйское» производство всех этих белков в клетке — сложный многоступенчатый процесс, многие стадии которого не зависят от вирусных генов.

Например, большинство белков, отправляемых клеткой на экспорт (а вирус внедряется именно в этот отдел), получают в ходе созревания своеобразный «штрихкод» — молекулу углевода, сложного сахара, при помощи которого белок как по конвейеру продвигается вперед и в конечном итоге выводится из клетки наружу. Этот сахарный штрихкод, таким образом, никак не зависит от вируса: он полностью обеспечивается клеткой-хозяином.

Конечно, «сахарный код» нужен и нам самим для обработки собственных белков. Но в силу ряда причин вирусы могут быть более чувствительны к нарушениям в работе всей этой сахарно-белковой, или гликопротеиновой, системы. Поэтому углеводные «штрихкоды», сохраняющиеся и на готовых вирусах, — их ахиллесова пята. На них и сосредоточено внимание вирусологов в поисках новых лекарств.

Чем этот подход лучше традиционного, концентрирующегося на самом вирусе и его белках? Так как вирусные сахара определяются только хозяином, они гораздо стабильнее вирусных белков. Те вирус может видоизменять как угодно. Но повлиять на процесс их клеточной обработки он не может при всем желании. Это устраняет главную проблему вирусологии — изменчивость мишени.

По мнению Рэймонда Двека, такая смена парадигмы может стать решающим шагом в войне человечества против вирусов. В Оксфорде углеводные метки на вирусных белках предлагают даже использовать для вакцинации: сразу несколько научных групп пытаются «обучить» иммунную систему распознавать не сам вирус, а его наружные сахара.

Нам же остается только верить в науку и надеяться, что исследования профессора Двека и его коллег во всем мире подсластят, наконец, довольно горькую историю наших взаимоотношений с вирусами.

http://mtrpl.ru/virus

Опубликовано 08 мая 2017 в 14:00. Рубрика: Медицина. Вы можете следить за ответами к записи через RSS.
Вы можете оставить свой отзыв, пинг пока закрыт.