Как нашли новый вирус

Случай в автобусе

Внезапно рухнувший замертво в автобусе в китайской провинции Юньнань мужчина взволновал весь мир. В крови у него нашли не коронавирус, как можно было бы предположить, а хантавирус — особый патоген, который распространяется только на территории некоторых стран. Он вызывает геморрагическую лихорадку с почечным синдромом — это такой вид болезненного состояния, которое сопровождается высокой температурой, внутренними кровотечениями и отказом почек.

— Опасность зависит от конкретного штамма и состояния иммунной системы. Считается, что хантавирусы не передаются от человека к человеку, — подчеркнул эксперт.

По распространенности данных патогенов первое место в мире занимает именно Китай, поэтому у них проводится вакцинация, а также существуют быстрые тесты для выявления данной инфекции. Вирус передается в основном от грызунов трех разных подсемейств: мышей, полевок и хомяков. Однако известны случаи и передачи от летучих мышей — воздушно-пылевым путем.

— Заражаются в основном дачники и сельские жители путем вдыхания пыли от высохших экскрементов определенных видов лесных мелких грызунов, в просторечье собирательно называемых мышами, — пояснил член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии НГУ Сергей Нетесов. — При стационарном лечении, как правило, человек выздоравливает.

Российский путь

Наша страна находится на втором месте в мире по фиксации заболеваний, вызываемых хантавирусами. В России в число особо опасных регионов входят Поволжье, Башкортостан и Сочи.

— Несомненно, хантавирусом заражается меньшее количество людей, нежели коронавирусом, — отметил Евгений Ткаченко. — Но пандемия пройдет, а ежегодная ситуация с геморрагической лихорадкой останется. Поэтому так важно провести клинические испытания нашей вакцины и иметь ее запас на будущее. Китайский препарат нам не подходит, так как у них абсолютно другие вирусы, — подчеркнул эксперт.

Также, по словам эксперта, всё же существуют хантавирусы, которые передаются от человека к человеку.

— В Южной Америке есть один хантавирус, у которого была замечена передача от человека к человеку, — подчеркнул Евгений Ткаченко. — Там этот патоген вызывает тяжелое заболевание с большой летальностью, она доходит до 50%. На сегодняшний день описано уже несколько случаев заражения медицинского персонала при уходе за такими больными.

С Евгением Ткаченко согласен и заведующий инфекционным отделением университетской клиники H-Clinic РУДН Данила Коннов. Впрочем, считает эксперт, все эти факты не имеют эпидемиологического значения.

— Хотя описание единичных случаев передачи от человека к человеку периодически встречаются в литературе, основными источниками и резервуарами инфекции всё же остаются грызуны. Препаратов, показавших высокую эффективность в лечении хантавирусных инфекций, в настоящий момент не существует, хотя некоторую эффективность продемонстрировало назначение противовирусного препарата рибавирин, — отметил ученый.

Пандемичное распространение хантавируса может произойти лишь в том случае, если мутации патогена позволят ему получить новые свойства — передаваться от человека к человеку. Но данных о таких тенденциях в настоящий момент нет.

В России уже имеется быстрый тест на хантавирусную инфекцию, который дает ответ в течение часа.

— Почему в Европе именно Италия стала страной с наибольшим числом заболевших? Может быть, в этом можно поискать какие-то предпосылки к восприимчивости к вирусу — в географическом положении, в климате, в образе жизни?

— Это вопрос сложный, однозначного ответа у меня нет. Для меня это распространение пока загадка. Я все-таки полагаю, что это вирус локальный. В XXI веке это повторяется уже не впервые. В 2002 году в Китае был вирус SARS, потом был MERS в 2015-м, все это тоже коронавирусы.

— MERS был на Ближнем Востоке, все-таки не в Китае.

— Да, теперь эндемический очаг опять в Китае. Вообще, коронавирусы открыты полвека назад. Среди респираторных вирусов они занимали свое место, процентов десять от общего числа, и не рассматривались как какие-то особо опасные. В основном они вызывали заболеваемость среди детей, и регистрировалось это весь год, а не сезонно. Симптоматика была не тяжелая, болели в большинстве школьники, до смертей не доходило. Сейчас, наоборот, дети как раз не болеют. Смертность много ниже, чем при гриппе. Но у гриппа есть терапия. А здесь специфической терапии нет, вакцина еще неизвестно когда появится. Поэтому важны защитные мероприятия, о которых много говорят. Они все эффективны, здесь есть богатый опыт. Пугаться, я думаю, не надо, месяца через два эпидемия закончится.

— Откуда может быть опыт, если разновидность коронавируса новая? Вы сами говорите, что это загадка.

— Я как раз это и пытаюсь вам сказать: это не новый вирус. Все это уже было, хоть и не в таком варианте, как сейчас. Этот мутант ведет себя действительно как особо опасный вирус, но при этом все равно остается локальным.

— Почему тогда в Европе именно Италии так досталось?

— Для меня это загадка. Европейская страна с высоким уровнем культуры. Боюсь, что точно на этот вопрос сейчас никто не ответит. Если говорить о гриппе, то его заразность настолько высока, что в метро один человек чихнул — вокруг тридцать заразились. А здесь? Сколько зараженных китайцев летало в самолетах, пока не ввели запреты? Самолет — замкнутое пространство. Если бы вирус распространялся по сценарию особо опасного, заболевал бы весь салон.

К тому же инкубационный период странный: до двух недель. У гриппа это часы. А здесь человек еще вроде бы здоров, но уже служит источником инфекции для окружающих.

— Думаю, что климат имеет значение. Мы видим, что для северян вирус не так опасен. Время покажет.

— Почему тогда вы говорите, что через два месяца эпидемия закончится? Как раз лето наступит, вирус в северных странах разгуляется.

— Все это мы с вами домысливаем, никаких доказательств пока нет. В науке я верю в эксперимент, а тут эксперимента пока нет.

— Ничего себе — нет эксперимента: в ста странах больше ста тысяч заболевших, 62 тысячи человек выздоровели, 3879 умерли. Можно же данные о них как-то использовать?

— Ну и что? Вы говорите о климате. Но в Испании и Португалии климат примерно такой же, как в Италии. И что? Я думаю, что говорить надо все-таки об источнике распространения. И повторяю: это все-таки эндемичная инфекция. То есть привязанная к месту распространения.

Фото: Reuters

— Конечно, в Италии нет той чистоты и стерильности, как в Германии. Но я думаю, что здесь все-таки работают какие-то политические и экономические факторы. Например, экономические связи с Китаем у Италии теснее, чем у других европейских стран. В любом случае это заболевание эндемичное, привязано к Китаю. С гриппом ведь тоже все начиналось оттуда. Значение имеют не только климатические условия, но и вот эта китайская многолюдность. У нас поэтому условия для распространения вируса не очень подходят, плотность населения низкая.

Спасибо, что прочли до конца

Каждый день мы рассказываем вам о происходящем в России и мире. Наши журналисты не боятся добывать правду, чтобы показывать ее вам.

В стране, где власти постоянно хотят что-то запретить, в том числе - запретить говорить правду, должны быть издания, которые продолжают заниматься настоящей журналистикой.

Как все начиналось

Ли Вэньлян, 33-летний врач Центральной больницы Уханя, 30 декабря 2019 г. написал коллегам в мессенджере WeChat, что возможна вспышка эпидемии. Он осмотрел семерых пациентов с симптомами, как он ошибочно думал, SARS, которая известна еще как атипичная пневмония. Эта болезнь охватила провинцию Гуандун в 2002 г. и оттуда расползлась по Азии. С тех пор китайцы боятся ее возвращения.

На следующий день Ли и еще семерых врачей, тоже забивших тревогу, вызвали в полицию и предупредили об ответственности за ложные заявления и распространение панических настроений, хотя в тот же день Китай оповестил Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ) о новом типе вируса, зарегистрированном в Ухане. Однако власти КНР уверяли, что вирус не передается от человека к человеку, а самый вероятный его источник – мясо диких животных, которое продают на местном продуктовом рынке. Рынок, конечно, немедленно закрыли.

7 января китайские ученые установили возбудителя болезни – коронавирус 2019‑nCoV (это предварительное название, сейчас он официально называется SARS‑CoV‑2, а заболевание, которое он вызывает, – COVID-19, аббревиатура от англ. Cоrona Virus Disease), а 12 января поделились с ВОЗ информацией о последовательностях генома 2019‑nCoV. В хронике событий очень важен следующий день: 13 января, по данным Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний, появился доступный тест на 2019‑nCoV.

За три дня до этого власти приостановили авиа- и железнодорожное сообщение с Уханем, а накануне отменили групповые поездки по стране. Но, как сообщил Ма, около 5 млн человек успели покинуть Ухань до того, как город был заблокирован. К 29 января во всех провинциях материкового Китая отменили массовые мероприятия, приостановили междугородное автобусное сообщение и закрыли территории, посещаемые туристами. Но с 24 января по 2 февраля в Китае нерабочие дни по случаю Нового года, и вся страна начинает разъезжать по гостям – родственникам и друзьям. 1 февраля Ма сам выехал в Ухань и побывал во многих местах, в том числе больницах для зараженных коронавирусом. Через неделю после его визита умер Ли Вэньлян.

Не первый вирус

Это не первая эпидемия, с которой приходится иметь дело Ма. Он родился в декабре 1959 г. в провинции Шаньси. В 1982 г. окончил один из самых известных медицинских вузов страны – Китайский медицинский университет, вступил в партию и остался делать карьеру в вузе. Сначала стал заместителем секретаря партийной ячейки, потом добрался до поста вице-президента всего вуза, а затем возглавил департамент здравоохранения провинции Ляонин. Оттуда он перешел в минздрав, став в 2001 г. заместителем министра. В 2013 г. минздрав КНР в ходе реформы госуправления преобразовали в Национальную комиссию по здравоохранению и планированию семьи. Ма сохранил свой пост, просто теперь он назывался заместителем директора комиссии.

На ранних стадиях эпидемии медики столкнулись с острой нехваткой материалов. Поэтому фабрики, которые ранее производили одежду, пластмассы и даже тофу, быстро перешли на выпуск медицинских масок, даже если это дорого им обошлось. Суточный выпуск медицинских масок с рейтингом N95 (с респиратором) вырос с 200 000 до 1,6 млн. А производство защитной одежды в Китае выросло менее чем с 20 000 до 500 000 штук в день по сравнению с началом вспышки.
Китай начинает делиться медицинскими материалами с остальным миром. 11 марта в Италию вылетела команда из семи экспертов, а с ними – 4556 коробок с расходными медицинскими материалами и лекарствами.

У него накопился немалый опыт по общению со СМИ в кризисных ситуациях. Например, в 2008 г. выяснилось, что китайские производители добавляли в молоко меламин, чтобы анализ показывал повышенное содержание белка. Меламин обычно используется в производстве пластмасс, удобрений и чистящих средств. У младенцев, получавших его с молочной смесью, он вызывал образование камней в почках. Продукты с меламином были экспортированы и за пределы Китая, их использовали в своем производстве крупные бренды. Случился огромный международный скандал. Ма рассказывал о ходе расследования этого дела и принятых властями мерах.

В марте 2018 г. Национальная комиссия по здравоохранению и планированию семьи была распущена и заменена органом с практически таким же названием: теперь это Национальная комиссия здравоохранения. Новая структура меньше внимания стала уделять политике рождаемости и больше – проблемам медицинской помощи стареющему населению. Возглавил новую комиссию Ма.

Всем карантинам карантин

Как китайские власти стараются сохранить лицо

Стоило ВОЗ объявить о пандемии, как спустя несколько часов власти КНР заговорили о том, что в их стране пик эпидемии уже пройден благодаря героическим усилиям как профессионалов, так и простых людей. В Ухане закрыли последний из 16 временных госпиталей, созданных для зараженных новым вирусом, а к концу марта стационарные больницы, переведенные на обслуживание больных COVID-19, вернутся к обычной работе.

Первое. Борьба с вирусом координируется на самом высоком уровне, за нее отвечал премьер Госсовета КНР Ли Кэцян, что позволило мобилизовать власти всех уровней и население.

Третье. В Китае принялись выявлять инфицированных на ранних стадиях, изолировали их и лечили.

Четвертое. Были оперативно наращены возможности по лечению. Количество койко-мест в очаге заражения выросло с 5000 до 23 000, причем первые три временных госпиталя на 4000 мест были развернуты в течение 29 часов. В день проводилось до 35 000 тестов на вирус, которые занимали 4–5 часов.

Пятое. В провинцию было переброшено 40 000 работников здравоохранения со всей страны.

Шестое. Использование высоких технологий. Правда, наряду с использованием big data для просчета миграции населения и возможных путей распространения вируса в этом пункте Ма упомянул активное применение народной китайской медицины. В-седьмых, к борьбе с вирусом привлекли население, которое активно информировали и помогали самоорганизоваться. И, наконец, сотрудничество на международном уровне. Китай перечислил ВОЗ $20 млн на борьбу с коронавирусом.

Что касается вакцины против нового коронавируса, то с учетом клинических испытаний она будет готова не ранее чем в следующем году.

COVID-19 не создали в пробирке, но вирусологи прямо говорили о риске эпидемии после мутации вируса

SARS-CoV-2 под микроскопом. Фото: Reuters

На прошлой неделе остроумнейший Леонид Каганов обнародовал на своем сайте умеренно-конспирологическую версию об искусственном происхождении COVID-19.

Краткое изложение версии Каганова: в 2015 году в Nature появилась статья знаменитого американского вирусолога Ральфа Берика и его коллеги из Уханьского института вирусологии Ши Чженьли-ли. В статье говорилось, что ученые из Северной Каролины и Уханя взяли неопасный для человека коронавирус китайской летучей мыши SHC014 (его поверхностный белок), скрестили его с опасным SARS и получили новый опасный для человека вирус. Они именно собрали, - физически, в пробирке, - опасный для человека коронавирус.

Как раз в это время американское правительство запретило подобные опыты, и работу заканчивали в Ухане. Д-р Ши и в дальнейшем занималась вирусами летучих мышей-подковоносов и, в частности, в 2017 году сообщила, что нашла в популяции этих мышей в пещере в Юннани все мутации, необходимые для возникновения человеческой эпидемии. Она же — в декабре 2019 года — и поставила в Ухане первый диагноз новой инфекции.

Вывод Каганова: упустили, сволочи.

Для голливудского сценария версия Каганова выглядит в самый раз, но профессиональные биологи отнеслись к ней со скептицизмом.

Не будучи, как и Каганов, биологом (и будучи, как и он, писателем-фантастом) я могла бы сослаться на свеженькую, — от 17 марта 2020 — статью в том же Nature о естественном происхождении COVID-19, или на более популярный (как ему кажется) текст, который написал Александр Панчин, старший научный сотрудник в институте Михаила Гельфанда.

«Конечно, забавно, что некоторых конспирологов удивляет даже тот факт, что вирусологи, целенаправленно изучающие коронавирусы, из крупнейшего центра, изучающего коронавирусы, открыли новый коронавирус.

Но я для вящей простоты сошлюсь на объяснение моего доброго знакомого Константина Чумакова, — одного из многих российских биологов, который уехал в США и сделал там прекрасную научную и административную карьеру, став заместителем директора отдела по разработке и исследованию вакцин в FDA (Управлении по саннадзору при Минздраве США).

Всякий кусок ДНК или РНК — это, грубо говоря, текст. Мы еще не умеем править этот текст побуквенно. Когда мы занимается генным редактированием, мы просто вставляем в эту ДНК (или РНК — в случае вируса) кусок из другого ДНК.

Иначе говоря — SARS-CoV2 появился в результате эволюции за счёт постепенного накопления мутаций, и мы знаем его предшественника, — этот тот самый вирус летучих мышей. И это ровно то, о чем предупреждали авторы вышеупомянутых исследований и в 2015, и в 2017 году.

Почему это важно

Почему слух о том, что новый коронавирус был выведен в лаборатории, неверен

Исследования смертельно опасных вирусов часто кажутся людям излишне рискованными и служат источником для возникновения конспирологических теорий. В этом смысле не стала исключением и начавшаяся пандемия COVID-2019 — в сети то и дело возникают панические слухи о том, что вызвавший ее коронавирус был выращен искусственно и то ли специально, то ли по недосмотру выпущен в свет. В нашем материале мы разбираем, зачем люди продолжают работать с опасными вирусами, как это происходит и почему вирус SARS-CoV-2 совсем не похож на беглеца из лаборатории.

Человеческое сознание не может принять бедствие как случайность. Что бы ни произошло — засуха, лесной пожар, даже падение метеорита — нам необходимо найти какую-то причину произошедшего, нечто, что поможет дать ответ на вопрос: почему это случилось сейчас, почему это случилось с нами и что надо сделать, чтобы это не произошло вновь?

Эпидемии здесь не исключение, скорее, даже правило — не счесть конспирологических теорий вокруг ВИЧ, архивы фольклористов ломятся от историй о зараженных иглах, оставленных в сиденьях кинотеатров, об инфицированных пирожках.

Болезнь оказалась сибирской язвой, а ее источником стал завод по производству бактериологического оружия, где по одной из версий, забыли вернуть на место защитный фильтр. Всего погибло 68 человек, причем 66 из них, как выяснили авторы исследования, опубликованного в журнале Science в 1994 году, жили точно в направлении выброса с территории военного городка 19.

Схема, показывающая направление выброса с территории завода по производству бактериологического оружия

Этот факт, а также необычная для сибирской язвы форма болезни — легочная — практически не оставляют места для официальной версии, гласившей, что эпидемия была связана с зараженным мясом.

Можно ли сказать, что сейчас происходит нечто подобное, но в глобальном масштабе? Могли ли ученые создать новый, более опасный искусственный вирус? Если да, то как и зачем они это сделали? Можем ли мы определить происхождение нового коронавируса? Можем ли мы считать, что тысячи людей погибли из-за ошибки или преступления биологов? Попробуем разобраться.

В 2011 году две исследовательские группы под руководством Рона Фуше (Ron Fouchier) и Йошихиро Каваока (Yoshihiro Kawaoka) заявили, что им удалось модифицировать вирус птичьего гриппа H5N1. Если исходный штамм может передаваться к млекопитающему только от птицы, то модифицированный мог передаваться и среди млекопитающих, а именно хорьков. Эти животные были выбраны в качестве модельных организмов потому, что их реакция на вирус гриппа наиболее близка человеческой.

Статьи с результатами исследования и описанием методов работы были отправлены в журналы Science и Nature — но не были опубликованы. Публикация была остановлена по требованию Национальной научной комиссии по биобезопасности США, посчитавшей, что технология модификации вируса может попасть в руки террористов.

Итогом дискуссии стал добровольный 60-месячный мораторий на исследования по этой тематике, отмененный в 2013 году, после принятия новых регулирующих норм.

Работы Фуше и Каваоки в конце концов были опубликованы (правда, из статей убрали некоторые ключевые детали), и они наглядно продемонстрировали, что для перехода к распространению между млекопитающими вирусу надо очень мало и риск появления такого штамма в природе велик.

В 2014 году, после нескольких инцидентов в американских лабораториях, министерство здравоохранения США полностью остановило проекты, связанные с исследованиями трех опасных патогенов: вируса гриппа H5N1, MERS и SARS. Тем не менее, в 2019 году ученым удалось договориться о том, что часть работ по изучению птичьего гриппа будет все-таки продолжена с усиленными мерами безопасности.

Зачем обычные гражданские ученые, не военные и не террористы, рискуют жизнью миллионов человек, создавая потенциально опасные штаммы вирусов? Почему нельзя ограничиться исследованием уже существующих вирусов, тоже доставляющих немало проблем?

Если коротко, ученые хотят овладеть методом предсказания, как именно может произойти катастрофа, и заранее найти способ ее остановить или хотя бы снизить ущерб.

Появление смертельно опасного и легко распространяющегося вируса с неизученным поведением представляет угрозу для людей. Если ученые и медики понимают, как именно происходит трансформация потенциального патогена и заранее знают его основные свойства, противостоять новой напасти — или предотвратить ее — становится значительно легче.

Многие крупные эпидемии последних лет были связаны с тем, что вирус, распространенный среди животных, в результате эволюции приобретал способность заражать людей и передаваться от человека к человеку.

В этом переходе большую роль играют промежуточные хозяева, в которых вирус может пройти необходимую адаптацию. В случае эпидемии 2003 года эту роль сыграли циветы. Сперва вирус летучих мышей жил в них, не вызывая симптомов, и только потом — пройдя адаптацию — перескочил к людям.

Это был не единственный потенциально опасный штамм: в 2007 году в окрестностях того же Уханя исследователи обнаружили цивет — носителей сестринского для штамма SARS-CoV вируса, который на проверку очень плохо, но мог связываться с рецепторами человеческих клеток.

В 2013 году у летучих мышей — подковоносов был обнаружен коронавирус, способный использовать для попадания в клетки не только их собственные рецепторы ACE2, но и рецепторы цивет и людей. Это поставило под сомнение необходимость промежуточного хозяина.

Чтобы спрогнозировать угрозу, исходящую от потенциального патогена, требуется понимать, как именно он может измениться и каких изменений ему достаточно для того, чтобы стать опасным. Часто для этого недостаточно математических моделей или исследований уже прошедшей эпидемии, необходимы эксперименты.

Именно для того, чтобы понять, насколько опасны циркулирующие в популяции летучих мышей вирусы, в 2015 году при участии той же лаборатории в Ухане был изготовлен вирус-химера, собранный из частей двух вирусов: лабораторного аналога SARS-CoV и вируса SL-SHC014, распространенного в подковоносах.

Так, последовательности S-белков у SARS-CoV и SL-SHC014 отличаются в ключевых местах, поэтому исследователи хотели разобраться, мешает ли это вирусу SL-SHC014 перекинуться на человека. Ученые взяли S-белок SL-SHC014 и встроили его в модельный вирус, на котором изучают SARS-CoV в лаборатории.

Дополнительно исследователи проверили, может ли вакцинация лабораторных мышей при помощи SARS-CoV уберечь их от гибридного вируса. Оказалось, что нет, так что даже люди, переболевшие SARS-CoV, могут оказаться беззащитны перед потенциальной эпидемией и старые вакцины не помогут.

Поэтому в своих выводах авторы статьи подчеркнули необходимость разработки новых лекарств, а позже приняли в этом непосредственное участие.

Аналогичный этому обратный эксперимент — пересадка участка S-белка SARS-CoV вирусу летучих мышей Bat-SCoV — была проведена еще раньше, в 2008 году. В этом случае синтетические вирусы также оказались способны размножаться в линиях клеток человека.

Если ученые могут создавать новые вирусы, в том числе потенциально опасные для человека, более того, если они уже экспериментировали с коронавирусом и создавали новые штаммы, то не значит ли это, что штамм, вызвавший нынешнюю пандемию, тоже был изготовлен искусственно?

Если секвенировать геном такого вируса, то можно увидеть блоки, из которых он был построен, — они будут похожи на участки исходных вирусов.

Второй вариант — воспроизводить эволюцию в пробирке. Этим путем шли исследователи птичьего гриппа, отбиравшие вирусы, более приспособленные к размножению в хорьках. Несмотря на то, что такой вариант получения новых вирусов возможен, конечный штамм останется близок к исходному.

Вызвавший сегодняшнюю пандемию штамм не подходит ни под один из перечисленных вариантов. Во-первых, геном SARS-CoV-2 не обладает такой блочной структурой: отличия от других известных штаммов рассыпаны по всему геному. Это один из признаков естественной эволюции.

Во-вторых, никаких вставок, похожих на другие патогенные вирусы, в этом геноме тоже не найдены.

Если сравнить геном коронавируса-химеры, синтезированного в 2015 году, или двух исходных для него вирусов с геномом пандемического штамма SARS-CoV-2, то окажется, что они отличаются больше, чем на пять тысяч букв-нуклеотидов, — это примерно одна шестая от общей длины генома вируса, и это очень большое расхождение.

Поэтому оснований считать, что современный SARS-CoV-2 — это версия синтетического вируса 2015 года, нет.

Построчное сравнение участка последовательности S-белка четырех вирусов: двух штаммов из работы 2015 года (MA15 и SHC014-CoV), RaTG13 из летучих мышей и SARS-CoV-2.

Читайте также: