Вирусы. Откуда они берутся, как передаются людям и что может защитить от них - Фомсгорд Андерс 8 стр.


– Доброе утро, мистер Джонсон!

Его слова прозвучали забавно и заискивающе одновременно. Фил посмотрел на Джорджа и ядовито прошипел:

– Доктор Джонсон, болван!

Джордж ничуть не обиделся и отреагировал на оскорбление моментально:

– Мистер Болван к вашим услугам!

Улыбнувшись, Джордж пошел дальше. Это они тут так шутят?

Фил показал мне, как выдавливать узкую полоску геля, применяемого для секвенирования ДНК[14], который должен быстро затвердеть между стеклянными пластинами размером 50 на 80 сантиметров. Это была непростая процедура. Он объяснил, что поверхность должна быть идеально чистой, чтобы избежать попадания между ними малейших воздушных пузырьков. После трех попыток, сопровождавшихся бессчетным количеством ругательств, мы наконец выдавили нужное количество вещества и приготовились перенести из пипетки на слой геля, помещенного на специальный электронагреватель, несколько микролитров радиоактивно меченных образцов ДНК. Процесс секвенирования занимает несколько часов. Образцы должны пройти сквозь слой геля, после чего на рентгеновской пленке можно будет разглядеть радиоактивные точки и по ним прочитать последовательность генов в клетке. У нас с лаборантом Крисом было время пообедать.

Коллега расспрашивал о моем образовании и жизни в Дании. Он воспринял меня как веселого парня и никак не мог привыкнуть к тому, что я вообще-то врач. Крис объяснил мне, что американские медики – солидные люди, окруженные глубоким почтением. Поскольку он не имел представления о Хусуме, я ограничился объяснением, что креативность и чувство юмора являются важными составляющими науки общения и помогают выудить из больных существенные детали, а пациенты бывают очень разные.

Он вдруг поднялся с места со словами:

– Пойду подгоню АэС, – и принес себе еще попить.

– Подгоню АэС, – повторил я. – Что это?

Крис любезно объяснил, что АэС – это кратко «апельсиновый сок». Он просто не напился одним стаканом и принес еще. Ах, ну да, они сокращают все, что только можно, и рассчитывают, что собеседник по контексту догадается, что имеется в виду. Видимо, американский английский – особый язык, которому мне предстояло обучиться.

В лаборатории мы с Филом продолжили возиться с гелем. Близилась кульминация: он готовился аккуратно отделить друг от друга стеклянные пластины, не повредив достаточно большой по площади, но очень тонкий слой теплого радиоактивного геля. В итоге вышло так, что он снялся вместе с одной из пластин лишь частично, а половина осталась на второй. Лицо Фила стало свекольного цвета, и он взревел:

– А, черт, зараза, дерьмо, проклятие… – и, разломив стекла в попытке окончательно разъединить их, нервно соскреб гель пальцами, а затем с яростью швырнул ошметки в стену. – Смегма ублюдская! – завершил он поток ругани. Я был впечатлен.

Судя по всему, он был не только исследователем, но и практикующим врачом. Около часа мы по крупицам соскабливали радиоактивный гель с пола и стен. Джордж и Крис, не в состоянии сдержать истерический хохот, вынуждены были удалиться на улицу.

В последующие дни я продолжал учиться секвенировать гены вирусов, много читал и вникал в детали предстоящей работы. В лаборатории мы часто беседовали с Филом и Ванессой. Однажды они рассказали мне, что в начале 80-х годов было обнаружено загадочное заболевание, распространившееся среди обезьян в двух Региональных исследовательских центрах изучения приматов – в Ново-Английском в Бостоне и Джеркиз в Атланте. Болезнь в точности повторяла человеческий СПИД. В 1985 году в обоих учреждениях был выделен возбудитель болезни у азиатских обезьян – им оказался ретровирус, получивший название обезьяний Т-лимфотропный вирус третьего типа (STLV–III). Но случилось так, что французы, будь они неладны, обнаружили ВИЧ, вирус иммунодефицита человека, и по аналогии с HIV (ВИЧ) американцам пришлось переименовать STLV–III в SIV (Simian Immunodeficiency Virus, так как Simian означает по-английски «обезьянообразные», по-русски ВИО, вирус иммунодефицита обезьян). Исследователи установили, что, хотя многие африканские обезьяны являлись носителями ВИО, они не болели СПИДом, а вот у азиатских обезьян, напротив, проявлялась характерная для заболевания симптоматика после инфицирования от африканских сородичей. Никто не мог понять, откуда взялся ВИО, до тех пор пока Ванесса не секвенировала вирусы, выделенные у ее подопечных, а также у диких обезьян, обитающих в Сьерра-Леоне, и не обнаружила, что ВИО в значительной степени схож с западноафриканским ВИЧ второго типа.

– ВИЧ второго типа? – переспросил я, перекосив лицо и дернув плечом, тем самым давая понять, что ни о чем таком понятия не имею. Я даже не предполагал, что существует больше одного типа вируса. Тогда мои собеседники рассказали, что ВИЧ второго типа встречается только в Западной Африке (например, в Гвинее-Бисау) и что он не такой опасный, как первый тип, распространившийся далеко за пределы континента. Люди впервые заразились ВИЧ-2 от дымчатых мангобеев, обезьян, проживающих в том регионе. Большое количество этих приматов являются носителями вируса, но сами не болеют. Они адаптировались к ВИО за много тысячелетий. Когда патоген пересекает видовой барьер и попадает в организм человека или азиатских приматов, которые прежде никогда не сталкивались с ним, происходит инфицирование, провоцирующее развитие СПИДа. У жителей Западной Африки обнаружено восемь подтипов ВИЧ-2, а значит, ВИО не менее восьми раз передавался от мангобеев людям, заражая их вирусом второго типа. С помощью генетического анализа Ванесса подсчитала, что, видимо, последнее инфицирование произошло всего лет 25 назад, а Фил отметил, что этих заражений будет еще немало. Он протянул мне внушительную папку.

– Здесь есть все, – сказал он. – Это наш годовой отчет. Ни один материал отсюда еще не опубликован.

У жителей Западной Африки обнаружено восемь подтипов ВИЧ-2.

Я пообещал внимательно изучить доверенные мне документы и выразил недоумение – как мог обезьяний вирус передаться человеку? Фил объяснил, что обезьяны часто ссорятся, кусают и царапают друг друга, именно таким образом произошло заражение азиатских приматов в исследовательских центрах в Новой Англии и Джеркиз. В Западной Африке, где дымчатые мангобеи разоряют сельскохозяйственные угодья, на них охотятся и употребляют их мясо в пищу. Наверняка, разделывая тушку, хозяйки не раз резали себе пальцы. Случается, убивают самку, оставляя у себя ее детеныша, носителя ВИО, в качестве домашнего питомца, а он постепенно вырастает и, вступая в период половой зрелости, перестает быть милым и начинает кусаться. Ванесса рассказала, что зачастую африканцы дают повзрослевшим животным дурманящие вещества, чтобы успокоить. Она показала фотографию, сделанную в Западной Африке: молодая женщина тискает подросшую обезьянку, явно под какими-то наркотиками.

– Значит, ВИЧ все-таки не был занесен к нам инопланетянами, – заметил я, намекая на самую неправдоподобную теорию возникновения вируса, и взглянул на довольно интимную фотографию. – Да и кто же рискнет трахаться с инопланетянином? – добавил я, отдавая снимок Ванессе.

Фил скорчился от смеха. Боб, зашедший позвать меня на обед, тоже прыснул. Кажется, мы с ним уже подружились.

Мы отправились в закусочную «Сэм энд Джон» за «сэндвичами-субмаринами», так их прозвали за форму, напоминающую подводную лодку. Считалось, что там делают самые вкусные в мире «субмарины». По дороге мы почти не разговаривали, что меня не сильно беспокоило. Но из головы никак не выходила мысль: даже представить себе сложно, каких высот могли бы достичь эти гении, будь они более социальными и разговорчивыми! Профессиональное общение складывалось у нас гораздо успешнее. Однажды я поинтересовался: установлено, что ВИЧ-2 перешел в человеческую популяцию в результате заражения от дымчатых мангобеев, обитающих на западе Африки, но откуда взялся ВИЧ-1? Фил одобрил мой вопрос и сказал, что этого никто не знает и это как раз и есть ключевая проблема на данном этапе нашего исследования. Они предположили, что африканские обезьяны другого вида являются здоровыми носителями ВИО. Вероятно, от них и произошло заражение человека ВИЧ-1. Он имел в виду африканских зеленых мартышек, обитающих на всей территории Африки. Оказывается, моя задача на данный момент как раз и заключалась в поиске, воспроизводстве и секвенировании вируса ВИО этих самых приматов с целью установить источник ВИЧ-1.

– Я готов приступить к работе, – ответил я, пребывая в неописуемом возбуждении. Подумать только, я буду идентифицировать новый вирус, который, вполне вероятно, является причиной эпидемии СПИДа, вот это действительно круто! – Никаких зеленых марсиан, только зеленые обезьяны! – с азартом воскликнул я.

На обратном пути в лабораторию мы с Бобом Ольмстедом немного отстали от других. Я симпатизировал ему – он вовсе не был таким замкнутым и застенчивым, как остальные сотрудники. Я поинтересовался, над чем он работает в данный момент, и он рассказал, что первым клонировал и секвенировал ВИК.

– ВИК? Ты имеешь в виду ВИО? – не преминул я щегольнуть только что полученным знанием.

– Да нет же, ВИК – это вирус иммунодефицита кошек. Ты что, не в курсе?

– Э, нет… – в замешательстве признался я. – Неужели и они болеют СПИДом?

Конечно, причем очень часто, просветил меня Боб. Он как раз разрабатывал методику анализа проб крови и недавно выяснил, что от 5 до 40 % всех больных кошек являются носителями ВИК. Он называл это заболевание кошачьим СПИДом. Боб пояснил, что инфицированные домашние животные заболевают, в то время как другие виды могут быть здоровыми носителями вируса. В основном это крупные представители семейства кошачьих – например, пумы. Мы немного прогулялись, и я рассказал Бобу какую-то шутку про пуму. Он так расхохотался, что нам пришлось остановиться. Ольмстед чуть ли не катался по асфальту, из глаз у него во все стороны брызгали слезы. Боб – классный парень. А вообще-то все они классные.

* * *

Мне удалось получить образцы ВИО, работая с пробами африканских зеленых мартышек из колонии лабораторных обезьян в Пуэрто-Рико, но генная последовательность изолированного патогена сильно отличалась от последовательности ВИЧ-1, то есть источник вируса первого типа следовало искать не здесь. Оказалось, что те приматы, с анализами которых я работал, принадлежат к одному из четырех видов рода африканских зеленых мартышек (лат. Chlorocebus): западных, больших, юго-восточных и северо-восточных. Возможно, источник ВИЧ-1 – один из трех видов, которые я не исследовал. Поэтому я взялся за изучение проб ВИО, полученных от представителей двух других видов мартышек, но и эти вирусы существенно отличались от ВИЧ-1. Генетическая работа – изолирование и секвенирование вирусных молекул – отнимала много времени. Но вскоре я прибег к недавно появившемуся суперэффективному методу молекулярной биологии под названием ПЦР (полимеразная цепная реакция). Метод был изобретен в США Кэри Муллисом в 1985 году, и Ванесса, лично знавшая его, пригласила ученого в нашу лабораторию, чтобы он обучил нас новой технологии. Симпатичный малый, Муллис изобрел этот чудесный метод, мчась после безумной вечеринки по ночному шоссе с изрядно подвыпившей женщиной на пассажирском сиденье. Вообще-то он в это время размышлял над совершенно другой проблемой, но в итоге придумал ПЦР и спустя несколько лет, в 1993 году, получил Нобелевскую премию за свое новаторское изобретение. Исследователь Сильви Корбе из лаборатории Франсуазы Барре-Синусси в парижском Институте Пастера опередила меня: она изолировала и описала ВИО, полученный от большой зеленой мартышки, последнего неисследованного из четырех видов этих приматов, но и здесь не было обнаружено связи с ВИЧ-1. Зато мы выяснили, что ВИО является древним вирусом. Он поражал зеленых мартышек задолго до того, как в ходе эволюции они разделились на несколько видов, а значит, патоген существует на протяжении многих тысячелетий. С тех пор было установлено, что практически у каждого вида африканских обезьян имеется собственный вариант ВИО. Каждый из видов успел приспособиться к своей модификации вируса и абсолютно не страдает от него. Однако, если инфицировать этими возбудителями азиатских обезьян, никогда прежде не встречавшихся с ВИО, они в той или иной степени заболевают СПИДом. Таким образом, мы могли тестировать на животных вакцины от ВИЧ/ВИО. А также мы занялись выяснением вопроса, почему африканские обезьяны не болели, являясь носителем вируса.

Генетическая работа – изолирование и секвенирование вирусных молекул – отнимает много времени.

Итак, группам французских и американских ученых удалось по кирпичикам восстановить примерную картину возникновения ВИЧ. Было доказано, что ВИЧ первого типа берет свое начало от африканских шимпанзе. Этим открытием мы обязаны француженке Сильви Корбе, которая занималась изучением этих животных в Камеруне. Она родилась и провела первые 16 лет своей жизни в столице Габона – Либревиле. Исследовательница показывала мне свои детские фотографии. На одной из них я обратил внимание на домик, который девочка устроила себе в выпотрошенном чреве слона, пристреленного отцом. По утрам, лишь начинало пригревать солнце, Сильви без седла отправлялась на конную прогулку вдоль пляжа. Лошадь жила на втором этаже, прямо в комнате девочки. Сделав молниеносную карьеру в Марселе, юная исследовательница несколько лет проработала в Нью-Йорке в качестве вирусолога-иммунолога и изучала вирусные геномы, а затем ее пригласили в лабораторию Франсуазы Барре-Синусси в парижский Институт Пастера.

Дальнейшие исследования прояснили и расширили прежде размытую картину первичного заражения ВИЧ первого типа. Шимпанзе, вступая в конфликт с другими, более мелкими видами обезьян, убивали и съедали своих противников. Таким образом, некоторые приматы этого вида оказались заражены ВИО сразу от трех видов мелких обезьян: красноголового мангобея, большой белоносой и голуболицей мартышек. Три вариации ВИО, встретившись в одном организме шимпанзе, рекомбинировались и образовали новый штамм, которому дали название SIVcpz (ВИО шимпанзе), близкородственный ВИЧ-1. На самом деле, шимпанзе центральноафриканского региона заразили человека вирусом SIVcpz дважды, в результате чего возникли две разновидности ВИЧ. Группа штаммов, образовавшихся после первого заражения (их назвали штаммами группы N – от англ. new, «новый»), практически не вышла за пределы Камеруна и почти не распространилась по миру. Однако штаммы, получившиеся в результате второго инфицирования (группа M – от англ. major, «основной»), сначала успешно распространились в крупном городе Киншасе (Конго), затем перекинулись на Гаити и Сан-Франциско, а оттуда рассеялись по всему миру. Итак, люди заразились ВИЧ первого типа (группы N и M) от шимпанзе центральноафриканского региона. Первый случай инфицирования людей произошел, судя по всему, в юго-восточной части Камеруна, на территории, ограниченной реками Бумба, Нгоко и Санга.

Доказано, что ВИЧ первого типа берет свое начало от африканских шимпанзе.

Шимпанзе заразили вирусом иммунодефицита не только людей. Не менее двухсот лет назад они передали его западной равнинной горилле. Каким образом это произошло, точных данных нет, и тем не менее около 5 % обезьян этого вида также являются носителями ВИО. В Камеруне гориллы несколько раз заражали вирусом людей, однако эти штаммы (группы О и Р) не передаются от человека к человеку. Создается ощущение, что патоген упорно пытается найти себе новых хозяев, поскольку его привычные носители, гориллы и шимпанзе, постепенно вымирают из-за наступления человека на тропические леса.

Шимпанзе заразили вирусом иммунодефицита не только людей. Не менее 200 лет назад они передали его западной равнинной горилле.

Группа М ВИЧ-1 является наиболее успешной из всего многообразия штаммов ВИО и ВИЧ: эти возбудители распространились среди людей по всему миру. Сначала это были небольшие вспышки ВИЧ-1, затем эпидемии более крупного масштаба, которые в конечном итоге превратились в пандемию. Ученые проследили путь распространения группы М ВИЧ-1 от людей, зараженных шимпанзе в юго-восточной части Камеруна, откуда болезнь быстро перекинулась в столицу Конго – Киншасу (тогда она называлась Леопольдвиль). Это происходило между 1910 и 1930 годами. Все исследования подтверждают, что этот город, расположенный на реке Конго, был источником пандемии ВИЧ. В начале XIX века в данном африканском регионе обитало огромное количество шимпанзе и существовала большая вероятность перекрестного заражения людей обезьяньим вирусом. Зная скорость мутации ВИЧ-1, с помощью сиквенсов[15] генов из старых образцов вируса можно провести обратный отсчет и понять, когда приблизительно ВИЧ-1 перекинулся с шимпанзе на людей. А произошло это в период между 1902 и 1921 годами. Именно в крови инфицированного человека из Киншасы, полученной в 1959 году, в 1980-е годы впервые выявили ВИЧ, и именно в конголезском городе оказалось больше всего заболевших ВИЧ-1 с 1959 по 1980 год, а в начале 1970-х вирус спровоцировал первую настоящую эпидемию. Это произошло вскоре после того, как была отремонтирована и перестроена национальная автомагистраль, связывающая оба африканских побережья. Чуть позже вирус дал о себе знать в Гаити, затем в США и Европе – это произошло в конце 70-х – начале 80-х годов. Этот самый ВИЧ-1, группа М, подтип В, который распространился в гомосексуальных сообществах в Гаити и Сан-Франциско и попал на территорию Западной Европы, ведет свое происхождение от одного-единственного инфицированного человека – он перенес вирус из Африки в Гаити. Говоря об эпидемии ВИЧ-1, охватившей весь западный мир, мы имеем в виду определенный подтип вируса, а именно – подтип В, которым, судя по всему, и был заражен тот человек.

Назад Дальше