Мимивирус, аренавирус, филовирус, ретровирус, хантавирус, эболавирус — вокруг человека существует 263 опасных вируса, и это только известные и описанные виды. Человека окружает ещё как минимум 600–800 тысяч потенциально заразных инфекционных агентов, которые в любой момент могут и будут его заражать. Самиздат рассказывает, почему коронавирус — это только начало и как трансформация планеты, урбанизация, интенсивное сельское хозяйство, промышленность, добыча полезных ископаемых, охота и вырубка лесов увеличивают количество заболеваний. А также — дикие животные, спуск в пещеру с летучими мышами, лама Уинтер, которая может победить коронавирус, и, наконец, объяснение, как любой мобильный телефон потворствует вирусам.
Скорее всего, всё началось где-то здесь — в узких проходах среди бесконечных торговых рядов, прилавков и клеток оптового рынка животных и морепродуктов, где человек съел летучую мышь. Мокрый пол, груды свежих овощей и фруктов, недавно выловленные морские гады, птичьи тушки, куски говяжьих туш, свиные головы, собачьи окорочка, змеиный шашлык, бамбуковые крысы на шпажках. Мясо барсуков, бобров, ослов, верблюдов и крокодилов, коал и выдр, павлинов и фазанов, дикобразов, волчат. Курицы, овцы, насекомые, голуби и утки. Продавцы вытаскивают животных из клеток и ящиков и разделывают прямо перед покупателем. Позади в коробках и тазиках — кровь, чешуя и ошмётки туш. Такие рынки называют «мокрым рынком» (wet market), потому что здесь, в противоположность рынкам «сухим», торгуют свежими продуктами, а не переработанными и в упаковке. Они разбросаны по каждому региону любой азиатской страны: экзотическое мясо можно найти в Гонконге, Малайзии, Индонезии, Таиланде и других странах Юго-Восточной Азии.
«Сейчас в Китае есть мода на то, что они называют „дикий аромат“, — говорит Дэвид Куаммен, американский научный журналист и путешественник, не раз бывавший на мокрых рынках, — то есть поедание диких животных: дикобразов, бамбуковых крыс, пальмовых циветт, панголинов, летучих мышей, лягушек, змей и так далее и тому подобное». В январе 2020 года один из таких рынков прославился: предположительно, неизвестный китаец съел летучую мышь, купленную на оптовом рынке морепродуктов Хуанань в городе Ухань, первым подхватил неизученный коронавирус. Строго говоря, сначала инфекцию обнаружили у старика, почти не выходившего из дома и жившего в пяти автобусных остановках от рынка, однако 27 из 41 пациента, поступившего в госпитали на ранних стадиях развития пандемии, всё-таки побывали на рынке, который ничем не отличается от тысячи подобных мест.
Рынок Лангован, Индонезия
Зараза, подхваченная на рынке, запустила глобальную цепочку событий, которая привела к сокращению мировой экономики и стремительному развитию многочисленных перемен и трансформаций. Промежуточные итоги уже можно подвести. По сообщениям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более 4,801 миллионов человек заболели коронавирусной инфекцией COVID-19, более 318,9 тысяч умерли. Согласно данным Университета Джонса Хопкинса, заразилось более пяти миллионов человек, более 328 тысяч скончались. От 60 до 420 миллионов человек рискуют оказаться в крайней нищете, 1,6 миллиарда работников, занятых в неформальном секторе экономики — а это половина всей рабочей силы, оказались на грани разорения, так как не защищены социальными обязательствами государств и работодателей. Только в США количество безработных достигло рекордных со времён Великой депрессии 38 миллионов человек. Отслеживание перемещений каждого человека, раньше казавшееся идеей из дурной антиутопии, теперь, похоже, стало для миллионов людей приемлемым и даже желаемым: такие приложения выпустило австралийское правительство, в США и Британии готовятся к запуску, а в Индии оно уже набрало более 100 миллионов пользователей. В то же время в России наблюдаются беспрецедентные утечки персональных данных из сделанных на коленке баз данных, а эксперты в ближайшие полгода ожидают крупнейшей в истории хакерской атаки на слабоохраняемые на удалёнке корпоративные системы. В Индонезии сократилось число террористических актов — просто потому, что преступники и террористы тоже сидят по домам.
Так обычный китайский рынок обратил внимание человечества на то, что рядом с ним уже давно тикает бомба замедленного действия. Коронавирус — лишь один из многих инфекционных агентов, которые были с людьми всегда и с которыми ещё предстоит столкнуться и последствия которых сложно представить.
Об этом ещё несколько лет назад догадалась вирусолог Ши Чженли, которую коллеги прозвали «бэтвумен», то есть женщина — летучая мышь.
Рынок в округе Шам-Шуй-По, Гонконг
Подпольная съёмка на рынке в Бангкоке
Патогенный заповедник
Почему вирусологам приходится спускаться в пещеры
Новость о появлении коронавируса застала Ши Чженли на конференции в Шанхае. «Бросайте всё, чем сейчас занимаетесь, и переключитесь на это», — сказал ей по телефону директор Уханьского института вирусологии, где она работала. Ближайшим поездом учёная отправилась в эпицентр пандемии. Сейчас она работает в секретной правительственной лаборатории, изучает коронавирус, и информации о ней немного; недавно она выпустила новую научную статью об эволюции вируса.
«Я думала, что муниципальные власти, ответственные за здравоохранение, ошиблись, — вспоминает Ши. — Никогда не ожидала, что нечто подобное возникнет в Ухане, в Центральном Китае». Её опыт подсказывал, что новый вирус появится скорее в южных провинциях — Гуандун, Юньнань и Гуанси. А что он появится, у неё не было сомнений.
Коронавирусы известны с 1960-х годов, и раньше считалось, что они не вызывают ничего серьёзнее обычного гриппа. В 2002 году на юге Китая возникла вспышка атипичной пневмонии, вызванной коронавирусом тяжёлого острого респираторного синдрома (SARS-CoV) — «родственника» COVID-19. Тогда один из первых случаев SARS зарегистрировали у шеф-повара из ресторана в провинции Гуандун. Мужчина часто имел дело с тушками диких животных, включая летучих мышей. Вскоре после этого коронавирус нашли на одном из мокрых рынков у пойманной в клетку гималайской пальмовой циветты. Эти зверьки, как и многие хищники, охотятся на отряд рукокрылых — летучих мышей и крыланов.
Тяжёлый острый респираторный синдром всего за несколько месяцев распространился в 29 странах, им заболели 8098 человек, из которых 774 умерли, — это стало первой крупной эпидемией XXI века. Первый и самый главный шаг в таких случаях — найти, кодифицировать, описать, зафиксировать и изучить источник инфекции. Ши собирала образцы и информацию по рынкам, а в 2004 году в составе международной команды исследователей Ши Чженли отправилась в пещеры возле Наньнина, столицы Гуанси, — проверять колонии живших там подковоносых летучих мышей на причастность к эпидемии.
Когда учёные обнаруживали колонию мышей в пещере, у её входа расставляли специальные сети. В сумерках летучие мыши рода подковоносов вылетали на охоту за насекомыми и попадали в ловушку. Их аккуратно вынимали, брали образцы крови, слюны и фекалий, которые затем отправляли в лабораторию, чтобы найти в них генетический материал вирусов.
Спустя месяцы бесплодных поисков исследовательская команда из другой лаборатории посоветовала Ши воспользоваться диагностическим набором для поиска в крови антител, которые обычно вырабатывает иммунная система людей в ответ на вирус. Не было никакой гарантии, что он сработает на животных, но учёная решила попробовать.
Результаты превзошли её ожидания: образцы трёх видов подковоносых летучих мышей содержали антитела к вирусу SARS-CoV. Исследователи поняли, что коронавирус, видимо, присутствует в мышах не всегда, зато реакция антител могла длиться от нескольких недель до нескольких лет.
С новыми данными для поиска геномных улик учёные обошли десятки китайских провинций и наконец нашли пещеру Шитоу на окраине Куньмина — столицы провинции Юньнань. Пять лет вирусологи брали на пробу образцы тканей местных летучих мышей, и их усилия окупились: местная колония оказалась резервуаром для сотен видов коронавирусов с невероятным генетическим разнообразием, постоянно к тому же обменивавшихся кусками генома. «Рядом с таким вирусным плавильным котлом вам даже не нужно продавать диких животных, чтобы заразиться», — говорит Ши.
Большинство вирусов были безвредными, но десятки принадлежали к той же группе, что и SARS, и обладали способностью инфицировать клетки лёгких человека в чашке Петри. Геномная последовательность одного из штаммов коронавируса почти на 97 % совпадала с той, что была обнаружена у циветт в провинции Гуандун.
Осенью 2012 года разразилась новая вспышка атипичной пневмонии, на этот раз — в Саудовской Аравии. Виновником снова оказался коронавирус, но уже немного другой. Его назвали MERS-CoV — Middle East respiratory syndrome coronavirus, вирус ближневосточного респираторного синдрома. Хотя антитела к нему нашли у верблюдов-дромедаров, источник был явно не в них. Учёные проследили вирус до его первичного носителя — им оказались гладконосые летучие мыши. К тому моменту появились свидетельства, что и вирус Эболы, вызвавший эпидемии в Конго в 2001 и 2003 годах, переносят рукокрылые, они же замешаны в массовой гибели от диареи поросят на китайских свинофермах в 2016–2017 годах.
К середине 2010-х годов у вирусологов не оставалось сомнений: рукокрылые — природный резервуар новых и опасных вирусов. Чтобы заразиться, не обязательно даже есть рукокрылого — к человеку инфекция может перейти через домашних животных. «Крыланы растительноядны и часто питаются из корыт на фермах, а потом в эти корыта ещё и гадят, из корыт питается скот — и так попадает в трансмиссию инфекции», — объясняет Мария Орлова, руководитель группы биологии векторов трансмиссивных заболеваний российского сектора зеркальной лаборатории (mirror lab) института X-bio Тюменского государственного университета.
Группа под руководством Марии — одна из первых в России, занимающихся вирусами и паразитами летучих мышей, а точнее — экологическими цепочками «хозяин — паразит — патоген».
Мыши в бетоне
Почему летучие мыши ближе, чем кажется
«Для России эта тема совершенно пионерная. Наша страна отстала от всего мира на несколько десятилетий, к сожалению, — говорит Мария Орлова, — и виной всему — негативно устоявшаяся концепция, просуществовавшая до XXI века и не дающая науке развиваться. Суть её в том, что летучие мыши — экологически изолированная от других животных группа, и никакого эпидемиологического значения она не имеет: ни она, ни её паразиты… Я защищала кандидатскую диссертацию в 2013 году, и когда на защите подняла вопрос, что рукокрылые участвуют в трансмиссии опасных природно-очаговых инфекций, помню, на меня тогда очень сильно ополчились. Один из коллег сказал: „Да вы что, мы же знаем, что летучие мыши — совершенно очаровательные существа, что вы такое говорите!“»
Было и другое мнение, но звучало оно гораздо реже, хотя выходили публикации, и факт существования, например, вирусов бешенства, ассоциированных с рукокрылыми на территории России, уже не отрицался, а недавно сотрудники зеркальной лаборатории совместно с Университетом ветеринарии и фармакологии в городе Брно, Чехия, и Ростовским-на-Дону противочумным институтом впервые обнаружили, что летучие мыши юга России переносят опасные бактерии — боррелию, анаплазму, эрлихию, а от паразитов летучих мышей Центральной России и Сибири были изолированы бартонелла и риккетсия.
Так что, по словам Марии, коронавирус — лишь вершина айсберга. На данный момент с рукокрылыми ассоциировано более 250 только вирусных инфекций — это невероятно много.
«А всё потому, что у них совершенно особая иммунная система, — объясняет исследователь. — Если у человека интерферон [основной белок иммунной системы] кодируется всего одной ДНК-последовательностью, то у крыланов таких последовательностей нашли 22. То есть у них очень мощный иммунный ответ: при появлении возбудителя в организме мышь выдаёт очень сильную реакцию, и вирус вынужден меняться и приспосабливаться. Как правило, мы не совсем правильно воспринимаем паразита и его роль в жизни хозяина. Ему в большинстве случаев не надо, чтобы хозяин умер. Его задача — приспособиться. Фактически и хозяин приспосабливается к паразиту, и тот к нему. И если всё хорошо, дело закончится мутуалистическим симбиозом, когда никто никому не вредит».
Летучие мыши — пример такого симбиоза. Ни COVID-19, ни Эбола, ни бешенство, по-видимому, не причиняют им вреда. Неудивительно, что одних коронавирусов за последние 15 лет на этих животных обнаружили больше тридцати, причём почти во всех частях света: в Азии, Европе, Африке, Северной и Южной Америке и Австралии.
На территории России во всех природных зонах, кроме тундры, обитает около 40 видов летучих мышей. Среди них есть инвазивный вид — нетопырь, пришедший к нам из Средиземноморья и прекрасно обустроившийся. Какие вирусы и паразиты могут скрываться на отечественных рукокрылых, ещё предстоит выяснить. Для этого Мария, как и Ши Чженли, ездит в экспедиции. «Если бы не карантин, мы должны были ехать в Азербайджан, — рассказывает учёная. — В экспедиции мы берём у мышей образец биологического материала. Для этого есть специальный прибор, фактически как дырокол с маленьким просветом. С его помощью берётся крошечный лоскут крыловой перепонки — по сути, сразу образцы и кожи, и крови».
Поскольку лаборатория исследует патогены, не опасные для человека, но критичные для летучих мышей, например синдром белого носа, для его исследования берётся смыв с крыла и пробы грунта, для некоторых исследований собираются фекалии. А чтобы изучать вирусы, скажем, бешенства, берётся смыв из ротовой полости. Летучие мыши опасны ещё и тем, что склонны к синантропизации, то есть к жизни рядом с человеком, потому что не делают разницы между бетонным домом и пещерой. «По сути — тот же камень, с теми же щелями, — объясняет исследователь. — Для мыши ничего принципиально не меняется. Есть виды, которые мы вообще в научном быту называем „упёртые синантропы“: они упорно предпочитают селиться рядом с человеком — например, двухцветный кожан, типичный обитатель многих городов России».
Но коронавирус, конечно, не первый патоген, перешедший к нам от животных. Вирусы могут передаваться от верблюдов, обезьян, крыс, белок, носорогов и кенгуру.
Хомяки-биотеррористы
Как вирусы перемещаются от животного к человеку
Все вирусы, способные инфицировать человека, — зоонозы, то есть перешли к нам когда-то от животных. И при этом почти 76 % из них приходится всего на три группы — грызунов, летучих мышей и приматов. Оспу люди, судя по всему, получили от верблюдов, корь — от собак, ВИЧ — от черномордых шимпанзе и узконосых обезьян.
Своих природных носителей вирусы обычно не трогают, поскольку циркулируют в их популяциях миллионы лет и успевают прийти к симбиозу. Встреча с человеком не всегда проходит гладко. Так, аренавирусы Нового Света, обнаруженные в 50-х годах прошлого века в Аргентине, Боливии, Бразилии и Венесуэле, миллионы лет существовали на хомяках, численность которых естественным образом контролировали хищники. Но когда в привычные места их обитания пришли фермеры и принялись выращивать кукурузу, бобы и маниоку, хомяки размножились взрывными темпами. Встречи с людьми стали происходить всё чаще, некоторые оканчивались укусами или случайным вдыханием испарений хомячьих экскрементов. Через них аренавирусы перешли к человеку, став причиной разнообразных геморрагических лихорадок с 30-процентной смертностью. Поскольку эти вирусы распространяются через аэрозоль, Министерство внутренней безопасности США даже включило их в список потенциальных биотеррористических угроз.
Конечно, вирус не разумен и у него нет никаких целей и желаний. Но, как и любой биологический объект, он стремится сохраниться и размножиться. Поэтому с помощью носителя он стремится либо максимально быстро заражать других, либо закрепиться и существовать много лет, пусть и в тисках иммунной системы.
«Почти у всех, кто переболел ветрянкой, этот вирус остаётся в спинальных ганглиях и живёт там до 50–70 лет, никак себя не проявляя, пока не начинают страдать гормональный фон и иммунитет, — говорит вирусолог Иван Коновалов. — Если человек перенервничал, у него на губе может возникнуть герпес. Это не означает, что он снова встретился с герпесом. Всё это время вирус жил в организме и заявил о себе, когда иммунная система дала временный сбой».
Как показывают исследования, вирусы охлаждают свой инфекционный пыл достаточно быстро. Когда в октябре 2015 года команда Ши Чженли собрала образцы крови у 200 жителей деревень в окрестностях пещеры Шитоу, оказалось, что шесть человек, то есть почти три процента, носили антитела против SARS-подобных коронавирусов от летучих мышей, хотя ни один из них не имел с ними дела и не сообщал о симптомах пневмонии. C момента эпидемии SARS прошло всего 12 лет, и за это время вирус, вероятно, научился мягче вести себя с людьми.
Такое происходит не только в Китае. В 2013 году исследователи из Калифорнийского университета в Дэйвисе взяли образцы крови у 331 пациента одной из больниц в Уганде. Эти люди жили возле Национального парка Бвинди и сталкивались с дикими животными. В образцах нашлись компоненты, указавшие, что в прошлом люди сталкивались с филовирусами, такими как Эбола и Марбург. При этом о недавних вспышках крупных филовирусных инфекций в этом регионе не сообщалось. Учёные пришли к выводу, что люди, вероятно, бессимптомно переболели и Марбургом, и Эболой, а может быть, похожими на них, но гораздо менее смертоносными вирусами.
Собственно, и коронавирусы циркулируют в человеческой популяции с середины прошлого века. До 15–20 % всех простудных инфекций вызваны ими. Правда, иммунитет к ним, по-видимому, держится всего год, к тому же сами вирусы быстро мутируют. Со временем они закрепляются в популяции, что и произошло со свиным гриппом и, вероятнее всего, случится с новым COVID-19.
Копируй их полностью
Почему вы на 90 % состоите из вирусов
Вообще единственная «цель» вируса — создавать свои копии. Живую клетку он эксплуатирует, поскольку сам себя размножать не умеет. Однако в этом всё равно много суеты: нужно ещё подобраться к клетке мимо иммунной системы, внедриться, как-то продержаться. Гораздо удобнее встроиться сразу в чужую ДНК, чтобы организм копировал гены вируса вместе со своими собственными при каждой репликации ДНК.
И вирусы так умеют! Для этого нужно инфицировать не обычную, соматическую, а половую клетку, из которой потом получится потомство. В этом случае вирус начинает передаваться по наследству, как обычная мутация ДНК. В эволюции так происходило много раз. Когда-то давно ретровирусы (к которым относится ВИЧ) встроились в геном наших далёких предков, и теперь ретровирусная ДНК занимает 6–7 % всего нашего генома, что эквивалентно нескольким миллионам актов встройки вирусов в хозяйский геном.
Есть гипотеза, что куски разнообразных вирусных геномов занимают вообще 80–90 % всей нашей ДНК. Конечно, они не активны и уже не смогут никого инфицировать, но и пользы от них, по-видимому, никакой: с этих генов уже невозможно считать информацию для синтеза нужных организму белков — это просто генетический мусор, который путешествует с нами сквозь поколения. Причём его носим не только мы, но и все эукариотические организмы. Да и сами вирусы накапливают мусор в своих геномах. Например, открытый в 2004 году гигантский мимивирус содержит 400 тысяч нуклеотидных пар («кирпичиков» ДНК). Для сравнения: геном среднего вируса — 9–20 тысяч нуклеотидных пар. Скорее всего, мимивирус таскает с собой багаж от предыдущих хозяев — других вирусов.
Так что вирусы давно внутри нас — и не только в генах, но и в органах и слизистых, внутри живущих в нас и на нас архей, бактерий и эукариотов. Совокупность всех вирусов, как патогенных, инфицировавших клетки, так и безвредных, живущих с нами всегда, учёные назвали виромом.
Найти и вылечить
Как лама поможет против коронавируса
И всё-таки ждать, пока вирус и человек притрутся друг к другу, — не очень удобно. Поэтому существуют вакцины и противовирусные препараты.
Принцип действия противовирусных в том, что они блокируют компоненты вируса, мешая ему нормально функционировать, например попадать в клетку, формировать вирион или копироваться. Препаратов прямого действия очень мало, и в основном они направлены на так называемые социально значимые инфекции: ВИЧ, гепатит C, герпес и грипп. Если вирус в эту группу не входит, то над разработкой препарата от него никто особо не заморачивается. Именно поэтому нет лекарства от ОРВИ, к которым относятся и сезонные коронавирусы.
Но COVID-19 подстегнул международную гонку разработчиков лекарств. В поисках возможного механизма блокировки вируса учёные обращаются опять-таки к животным. Например, к ламе Уинтер. Она живёт на ферме в Бельгии, как и 130 других лам и альпак. В 2016 году она стала частью эксперимента по изучению коронавирусов SARS-CoV-1 и MERS-CoV. В течение шести недель ламе вводили стабилизированные вирусные белки-«шипы» («зубцы» коронавируса), чтобы заставить иммунную систему животного вырабатывать к ним антитела.
Когда иммунная система лам выявляет чужеродных захватчиков, таких как бактерии и вирусы, эти животные (как все мозоленогие, например верблюды и альпаки) вырабатывают два типа антител: одно, похожее на антитела человека, а другое — в четыре раза мельче. Эти более мелкие антитела, называемые однодоменными или нанотелами, можно распылять и использовать в ингаляторе.
Уинтер успешно произвела антитела, учёные выделили их и надеются, что это поможет в создании лекарства от нового коронавируса, поскольку антитела умеют цеплять его за «зубцы короны» и блокировать.
Что касается прививок, то их приходится постоянно адаптировать, из-за того что вирусы быстро мутируют. В любом случае разработка вакцины занимает месяцы, а то и годы и должна пройти множество этапов апробации — на эффективность, безопасность, экономическую целесообразность. Новые вирусы при этом появляются регулярно. Вызванные ими заболевания попадают в категорию эмерджентных болезней.
Вспышки вирусов сопровождали человечество всю его историю, но понятие эмерджентных инфекций появилось только в XX веке, когда мир стал по-настоящему глобальным, а значит, любая инфекция грозит превратиться в проблему планетарного масштаба. Число случаев таких инфекций возрастало с 1940-х годов и достигло пика в 1980-е из-за появления ВИЧ. Уже в 1990-х годах эмерджентные болезни были признаны приоритетной проблемой мирового здравоохранения.
Наиболее полный перечень таких инфекций составил Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний США. В нём патогены разделены на три категории приоритетности, в зависимости от их опасности для населения, способности к распространению и тяжести течения болезни.
К категории А относятся самые опасные болезни: чума, сибирская язва, оспа, лихорадки Эбола и Марбург. Они требуют наибольшего внимания от служб здравоохранения. В категорию В входят патогены, которые не так легко распространяются, а заболеваемость и смертность от них ниже. В основном это различные инфекции и комариные вирусные энцефалиты. Наконец, категория С — это патогены, которые вызывают тяжёлые болезни, но не могут широко распространяться среди населения. К этой категории относятся как хорошо известные вирусы клещевого энцефалита, жёлтой лихорадки, гриппа и риккетсиозные заболевания, так и недавно открытые инфекции, например вирус Нипах.
Всё глубже в лес
Как ваш мобильный телефон помогает распространять вирусы
В октябре 1997 года в Индонезии вспыхнули разрушительные пожары. Огонь бушевал на тысячах квадратных километров дождевых лесов Суматры, Сулавеси, Калимантана, Папуа — Новой Гвинеи и других островов. К 1998 году смог от пожаров достиг Малайзии, где «выкурил» местных фруктоядных летучих мышей из лесов и вынудил искать пищу на манговых фермах.
Там мыши встретились со свиньями, которых кормили остатками манго. Мы уже знаем, что бывает, когда летучие мыши встречаются со свиньями: крылатые зверьки были носителями вируса Нипах, и через свиней он перешёл к фермерам, вызвав энцефалит с ужасающей смертностью в 40 % среди сотен скотоводов.
Разрушительные пожары с 2010-х годов бушуют и в Амазонии, но в этом случае, по-видимому, рукотворные. Так лесорубы прячут следы вырубок леса, с каждым годом всё более масштабных, а агробизнесы расчищают землю под пастбища и плантации сои. Так люди вклиниваются всё глубже в лес. На его границе вырастают поселения, появляются дороги, прокладываются трубы. В бочках, шинах, вёдрах, цистернах и других ёмкостях, которые жители используют для хранения воды, создаются отличные условия для размножения комаров, которые кусают макак, а затем перелетают к людям, принося им «подарки» в виде чикунгуньи, лихорадки денге, жёлтой лихорадки, вируса Зика, хантавируса, лептоспироза и множества других инфекций.
Малайзия и Амазония — лишь частные примеры того, как деятельность человека извлекает из природы всё новые виды вирусов. Сегодня существует научный консенсус насчёт того, что именно урбанизация, интенсивное сельское хозяйство, промышленность, добыча полезных ископаемых, охота и вырубка лесов — ключевые факторы появления эмерджентных болезней. Такова цена нашего экономического развития.
Помимо дробления леса на маленькие участки, перемежаемые поселениями, деятельность человека создаёт и условия, невозможные в природе. Вернёмся к мокрым рынкам: дикие животные содержатся там скученно, в тесных клетках и в условиях антисанитарии, чтобы впоследствии быть съеденными, — это идеальный плавильный котёл для вирусов. На территории России давняя проблема — иксодовые клещи, переносчики тифа, энцефалита и боррелиоза. В последние годы они активно осваивают городские парки. Лихорадка Западного Нила, ранее считавшаяся болезнью сельских жителей, теперь всё чаще поражает горожан, и не только потому, что горожане привозят инфекцию из туристических поездок по жарким странам, но и благодаря размножению переносчиков лихорадки — комаров рода кулекс в городских прудах, подвалах домов и лужах вдоль дорог. Вспышка этой болезни возникла ещё в 1999 году в Волгоградской и Астраханской областях и в Краснодарском крае.
Tomohon Traditional Market, Северный Сулавеси, Индонезия
Вспомним пациентов из Уганды, в крови которых обнаружили следы влияния вируса Эболы. Самым важным предиктором этой болезни был контакт с шимпанзе и гориллами. В другом исследовании учёные даже записали ситуации, которые могли привести к передаче вируса от животного к человеку: мальчика, роющегося в саду, укусила чёрно-белая обезьяна колобус; молодой человек, добывающий древесину в лесу, пытался освободить обезьяну из челюстей своей собаки; женщина нашла мёртвую верветковую обезьяну в своих посевах кукурузы и отнесла её тело подальше.
«Суть проблемы в том, что наши отношения с остальным миром природы потребительские, навязчивые и разрушительные», — говорит путешественник и научный журналист Дэвид Куаммен, предупреждавший о возможной мировой пандемии ещё в 2012 году в своей книге «Spillover» («Переливание через край»): «Своими действиями мы стряхиваем вирусы с их естественных хозяев… Когда мы отправляемся в тропический лес с его огромным биоразнообразием и начинаем вырубать деревья и ловить животных ради еды, мы предлагаем их вирусам возможность стать нашими, найти нового хозяина, гораздо более изобильного. Когда вирус переходит от заражённого животного к человеку, он выигрывает тотализатор: теперь он может распространиться по всему миру и стать одним из самых успешных вирусов в мире, каким сейчас и является этот коронавирус».
По словам Куаммена, люди ответственны за появление вирусов, даже если каждый отдельный индивид не ест крыланов и не лезет в джунгли, — просто потому, что пользуется благами цивилизации. «Например, мобильные телефоны содержат танталовые конденсаторы, — размышляет журналист. — Тантал поступает из минерального колтана, добываемого всего в нескольких местах. Одно из них — восточная Демократическая Республика Конго в районе рядом с заповедником Итомбве, где есть и равнинные гориллы, и летучие мыши, и все виды другого биологического разнообразия. Владея мобильным телефоном, я, по сути, поручаю горнякам отправиться в это место и добыть колтан для моего телефона. Пока они там, что они будут есть? Ну, вероятно, мясо диких животных».
Всё это говорит о том, что будущие вирусы, скорее всего, возникнут в местах близкого контакта человека с природой.
Собери их всех
Где находятся ещё 1 670 000 новых вирусов
Долгое время человечество поступало с вирусами по принципу «пока гром не грянет». Когда нет вспышки инфекции, она не интересна политикам и денег на её исследование нет. Когда возникает эпидемия, все силы бросают на лечение людей и становится не до поиска фундаментальных причин возникновения инфекции.
«Когда люди умирают в Либерии, Сьерра-Леоне или Гвинее, вы не можете пойти туда в своих белых костюмах и сказать: „О, мы не имеем дело с людьми. Мы хотим пойти в лес, поймать летучих мышей и взять образцы крови“, — иронизирует Куаммен. — И потом, если вы политик и потратите пять миллиардов долларов на готовность к пандемии, а затем пандемия не происходит в течение вашего первого президентского срока, то в следующий раз люди будут критиковать вас за то, что вы зря потратили эти деньги».
Тем не менее постепенно мировое сообщество выстраивает систему мониторинга и выявления вирусов в дикой природе. В 2017 году на Всемирном экономическом форуме несколько исследовательских фондов, НКО и правительственных организаций объявили о создании Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI) — Коалиции за инновации в готовности к эпидемии. CEPI предоставляет новую модель финансирования для разработки вакцин против эпидемических инфекционных заболеваний за счёт объединения ресурсов от нескольких инвесторов. Предполагается, что так организация поможет создавать дешёвые вакцины и восполнит пробел между нормативными функциями ВОЗ и Глобальным альянсом по вакцинам и иммунизации.
В 2009 году американское Агентство международного развития начало проект PREDICT, целью которого ставилась «оценка возможности превентивного смягчения угроз пандемии». Это была первая программа, координирующая поиск новых вирусов по всему миру. За десять лет в рамках проекта было обнаружено 2000 вирусов — слишком мало, чтобы минимизировать риск для здоровья населения. В 2019 году проекту не продлили финансирование, но его глава Дэннис Кэролл, много лет до этого изучавший инфекционные болезни, не растерялся и объявил о создании нового проекта — Global Virome Project («Глобальный виром»).
Сейчас известно о 263 вирусах, опасных для людей. Коллекция российского Института вирусологии содержит 2800 штаммов и более 600 видов, относящихся к 18 семействам. В рамках «Глобального вирома» предлагается выявить и описать все возможные вирусы, живущие в дикой природе. По подсчётам учёных, где-то на млекопитающих и птицах скрывается ещё примерно 1,67 миллиона неизвестных нам вирусов. Из них 631 000 — 827 000 могут иметь зоонозный потенциал.
Между помойкой и Тадж-Махалом
Почему это всё не закончится
В 1796 году английский врач Эдвард Дженнер продемонстрировал, как заражение неопасной коровьей оспой защищает человека от смертельной натуральной оспы, и тем самым явил миру первую вакцину. К 1979 году болезнь удалось полностью остановить. С тех пор человечество победило такие вирусные бедствия, как корь, полиомиелит, бешенство и жёлтая лихорадка. Теперь мы понимаем, что многие виды рака тоже вызваны вирусными инфекциями, чаще всего вирусами гепатита В и папилломы человека, и обе эти болезни можно предотвратить с помощью вакцинации.
Но учёные по-прежнему находятся в самом начале изучения природы вирусов. Вирусология долгое время не считалась самостоятельной дисциплиной и начала развиваться не на уровне обнаружения феномена, а на уровне понимания молекулярно-биологических механизмов только в 60-е годы ХХ века. При этом хорошо изучены только две группы: вирусы позвоночных животных, вызывающие эпидемии, и некоторые вирусы культурных растений. Очень мало известно про вирусы беспозвоночных, почти ничего — про вирусы одноклеточных.
«Можно сказать, что мы только высадились на планету и осмотрели две точки: одна — Тадж-Махал, а другая — помойка. И у нас нет представления обо всей остальной планете. Каждый ответ задаёт как минимум два новых вопроса, и расширение круга нашего знания увеличивает ещё и сферу нашего незнания», — говорит Фёдор Лисицын, старший научный сотрудник НИИ Вирусологии им. Д. И. Ивановского.
В будущем вирусология, бактериология, микология, иммунология, генетика и молекулярная биология должны объединить усилия, чтобы понять роль вирома в экосистеме и его взаимодействия с другими организмами. Вирусы будут всё чаще рассматриваться не изолированно от своих хозяев, а в реальном мире микробной экосистемы, где один хозяин заражён множеством микробов и вирусов, и сами микробы заражены вирусами, и сами вирусы — другими вирусами.
Чтобы разработать новые эффективные вакцины, учёным предстоит разобраться в биологии вирусной эволюции и в том, как наш собственный иммунитет реагирует на патогены. Кроме того, как наглядно показал COVID-19, у любой эпидемии есть конкретное денежное измерение. Одна только вспышка тяжёлого острого респираторного синдрома стоила экономике 10–50 миллиардов долларов из-за сбоев в торговле и падения фондовых рынков. Убытки от пандемии коронавируса ещё предстоит подсчитать, но ясно, что расходы от последующих эпидемий будут расти по мере того, как экономика будет становиться всё более глобальной.
Нельзя забывать, что и изменение климата продолжается. Как это повлияет на распространение вирусных инфекций — предмет для будущих исследований. Но уже сейчас предполагается, что около миллиарда человек рискуют подхватить тропические болезни наподобие лихорадок Денге и Зика из-за смещения дальше на север ареала обитания комаров. В самом экстремальном сценарии потепления более чем на 4 градуса по Цельсию к 2080 году некоторые виды комаров, которые в настоящее время встречаются только в США, могут добраться до Северного полярного круга. В то же время в Африке и Юго-Восточной Азии — традиционных местах их обитания — может стать слишком жарко для передачи инфекци. Тогда придётся придумывать новый термин на смену «тропическим заболеваниям».
В следующем столетии темпы роста населения замедлятся, но к 2050 году нас всё равно станет уже восемь-десять миллиардов и большинство будут жить очень скученно — в городах с населением более 10 миллионов человек (сегодня в мире насчитывается 20 таких городов). При этом во многих странах впервые в истории будет в три раза больше людей старше 60 лет, чем младше четырёх лет. Из-за этого пандемии гриппа могут стать наиболее опасными вирусами века.
При этом к 2050 году мало кто будет привит, например, от оспы, искоренённой в XX веке. Есть ли вероятность того, что она вернётся? Никуда не денутся вирусы ВИЧ и гепатита С. Вирусы Эболы и лихорадки денге, похоже, ещё ждут своего часа.
И конечно, мы увидим новые инфекции. Скорее всего они, как и коронавирус, ВИЧ и оспа, достанутся нам от животных. В 2018 году международная команда исследователей отправилась в район Бомбали в Сьерра-Леоне, где в загонах для коз и амбарах для хранения фруктов и овощей встречаются бульдоговые летучие мыши. Из взятых у них образцов удалось выделить новый вид эболавируса, который назвали Бомбали. До сих пор неизвестно, может ли он инфицировать людей, но на его поверхности учёные нашли белок гликопротеин, потенциально способный проникать в клетки человека.
