В-вирус создай супер вирус

Ежегодно в мире происходит множество открытий в области биологии и генной инженерии. Большинство из них имеют глобальное значение, так как новые вакцины способны излечить миллионы больных людей. Однако вместе с развитием науки возникают и новые угрозы из-за возможного использования их против человека. Ученым удалось создать синтетически модифицированные патогенные микроорганизмы и теперь опасаются, что их могут использовать для заражения людей в глобальном масштабе.

Развитие синтетической биологии открывает новые рубежи в области вирусологии, здравоохранения и даже глобальной безопасности

Угроза биотерроризма

При попадании новейшей технологии в “неправильные” руки, из нее могут создать оружие, которое способно нанести катастрофический урон. В связи с недавними актами проявления локального террора, таких как падение самолета 370 рейса Malaysia Airlines в 2014 году, а также крушение самолета А321 Когалымавиа в 2015 году, которые унесли сотни человеческих жизней, синтетические вирусы способны перемещаться по всему миру, подвергая при этом значительному риску миллиарды людей.

Благодаря новым открытиям, ученым удалось разработать мощный инструмент для изменения ДНК, которому дали название CRISPR. Он значительно упрощает генную инженерию, а также делает его намного дешевле, что позволяет расширить возможности для многих научных сотрудников.

Развитие вирусологии и синтетической биологии продвигается значительными шагами, так, например в 2011 году вирусологи успешно изменили ДНК смертельного вируса H5N1, известного нам как “птичий грипп”. Ученым удалось превратить его в “вирус Армагеддона”, изменив всего два ключевых гена. Таким образом, вирус H5N1 превратился в смертоносную инфекцию, которая значительно быстрее распространяется и может стать причиной гибели огромного количества людей. Во время эпидемии птичьего гриппа в 2005 году погибло более трех сотен человек, а в случае с вирусом с модифицированным ДНК счет пойдет на миллионы.

Такие эксперименты над модификацией ДНК вирусов подняли широкий общественный резонанс, результатом которого стал полный запрет на проведение таких исследований в странах Европы и США. Кстати говоря, обсудить с единомышленниками возможность появления супервируса вы можете в нашем официальном Telegram-чате.

Геном вируса гриппа имеет последовательность примерно из 1000 нуклеотидов. Даже не смотря на такое малое количество, ученым удалось создать код, который значительно усилил вирус H5N1

Модифицированные вирусы

Ученые и эксперты считают, что последствия таких рисков огромны и критичны. Создание заразных вирусов делает мир уязвимым перед враждебным злоупотреблением наукой.

Для того чтобы предотвратить жуткий сценарий конца света, эксперты рассматривают несколько вариантов. Один из них — полный запрет синтетической биологии. Однако по словам научных сотрудников, прямой запрет не способен полностью обезопасить людей, ведь благодаря новым упрощенным технологиям, создать патогенный микроорганизм можно в условиях обычной лаборатории.

Эксперты предлагают и альтернативные варианты, в виде системы, которая способна распознавать патогены в воздухе. Вторым возможным вариантом может стать расширение биотехнологической инфраструктуры. Благодаря этому шагу, производство вакцин может происходить в аптеках и кабинетах врачей, что позволит людям быстрее получать жизненно важные лекарства. Данный метод способен спасти от гибели бесчисленное количество жизней, однако если развитие синтетической биологии будет также стремительно развиваться, то по прогнозам экспертов вражеский синтетический супервирус может появиться уже в ближайшие 15-20 лет.

Александр Васильевич, чем же коронавирус, который уже получил личное имя COVID-19, отличается от тех, которые вызывали похожие вспышки в Китае в 2002 и 2012 годах?

Александр Горелов: Вспышка 2002 года, так называемый тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) и вспышка 2012 года - ближневосточный респираторный синдром (БВРС) - по масштабам распространения были меньше. Но в 2002-2003 годах заболели 8,5 тысячи человек и 900 из них умерли, то есть летальность была более 10 процентов. А в 2012 году смертность достигала 35 процентов. Поэтому новая вспышка обоснованно вызвала тревогу. По масштабам она больше прежних, хотя на этот раз смертность не выше 2-2,2 процента.

Получается, что коронавирус давно и хорошо знаком специалистам?

Александр Горелов: Да, коронавирусы являются причиной большого количества острых респираторных заболеваний во всем мире. Всего их 40, из них патогенны для человека 6. В основном природным резервуаром этих вирусов являются животные, а "человеческие" штаммы постоянно циркулируют в популяции. Новые респираторные возбудители появляются практически каждый год. Уже в этом столетии были открыты бокавирус, который вызывает до 20 процентов ОРВИ у детей, метапневмовирус, новые вирусы гриппа - свиной калифорнийский и птичий, новые серотипы коронавируса. Наконец, последний вариант, который приобрел способность передаваться не только от животных (возможно, летучих мышей) человеку, но затем и от человека к человеку.

Именно с этим связаны беспрецедентные меры, которые были предприняты и в Китае, и во всем мире на этот раз?

Александр Горелов: Конечно, учитывая то, что это воздушно-капельная инфекция, способная распространиться очень быстро. Реакция мирового сообщества оказалась действительно беспрецедентной. И связана она с открытостью китайцев: первые 30 заболевших были выявлены в конце декабря, а уже 10 января они расшифровали и передали ВОЗ полный геном вируса. Поначалу у многих это вызывало скепсис, но затем десять взрослых и двое детей заболели в Германии, и немецкие ученые подтвердили правильность расшифровки генома. Стало ясно, что на 90 процентов геном нового вируса повторяет тот, который был в 2002-2003 годах. Все это позволило ученым института "Вектор" Роспотребнадзора очень быстро создать тест-системы для диагностики коронавируса и с их помощью выявлять зараженных. 11 февраля было получено регистрационное удостоверение на тест-систему для выявления РНК коронавируса 2019-nCoV методом ПЦР.

Очень быстро! Но ведь по правилам только на регистрацию нового препарата или устройства требуется не менее 180 дней?

Александр Горелов: Острота проблемы была поднята на уровень президента и премьер-министра, а в экстренных ситуациях обычные правила не работают. А наука наша в состоянии это сделать в течение нескольких дней. Вирусология, к счастью, у нас на высоте.

Создание тест-системы облегчило организацию карантинных мер?

Александр Горелов: Да, но не только это. Когда мы впервые столкнулись с опасной вспышкой коронавируса, никто не знал подходов к ней, не знали даже, какими должны быть режимы вентиляции легких, чтобы адекватно обеспечивать кислородную поддержку в тяжелых случаях. Тогда все это и было разработано. Учитывая определенную геномную последовательность, были предложены и препараты, которые позволили в предыдущие два раза погасить инфекцию. В основном они применяются и сейчас.

Получается, что изменчивость у коронавируса не так велика, как, например, у вируса гриппа?

Александр Горелов: Грипп - это суперпатоген из всех респираторных патогенов. Вот с 1 октября в США начался сезонный подъем гриппа, и уже к февралю 250 тысяч американцев заболели и более 9,5 тысячи человек умерли, то есть летальность уже 3,8 процента. А прогнозировали, что за весь сезон летальных случаев будет 12-15 тысяч. Но про грипп мы как бы все знаем, следим за ним, от него есть вакцины. Причем можно привиться бесплатно, но вакцинировался в этом году только 51 процент населения, хотя угроза заболеть несопоставимо более высокая. А вот все новое у нас вызывает обеспокоенность. На самом деле коронавирусная инфекция широко распространена и у нас, но все известные серотипы вызывают у людей либо легкие респираторные инфекции, либо диареи, у животных те же диареи, перитонит у кошек и т.д. Но вот в Китае на пути какого-то вируса, носителями которого являются животные, попались люди, и он приобрел новые свойства. К нашему счастью, у него незначительная контагиозность - не как у того же гриппа, кори или ветрянки, поэтому вторичных очагов по миру очень мало.

Насколько я помню, респираторных инфекций существует более 200. Но мы их практически не боимся, за исключением гриппа. А они могут преподнести сюрпризы?

Александр Горелов: В Москве нет ни одного сезона, когда бы мы не сталкивались с каким-либо из респираторных вирусов. В России ежегодно среди населения до 18 лет регистрируется более 20 миллионов случаев ОРВИ, дети болеют ими по 10-12 раз в год - это официальная статистика. Но, конечно, далеко не при всех бывают такие исходы, как тяжелая атипичная пневмония. Тем не менее, есть и осложнения, и случаи смерти.

Я читала, что иммунитет к коронавирусной инфекции у людей, которые переболели, нестойкий. Что вполне возможно через какое-то время опять заразиться. Это так?

Александр Горелов: Все вирусы постоянно мутируют, им надо выживать. А вне живых клеток вирус не живет долго, он выживает только в организме животного или человека. Наш приобретенный, или адаптированный, иммунитет как раз и формируется с их помощью, вирусы его тренируют.

Значит, надеяться на то, что если переболел и выздоровел, то второй раз тем же вирусом не заразишься, не приходится?

Александр Горелов: Почему же? Если у вас базисный иммунитет нормальный, то встреча и с коронавирусом не закончится для вас печально. Вот и в Китае у некоторых людей инфекция проходит в стертых формах, они никуда не обращаются, хотя, по сути, являются носителями вируса и могут заражать других. Но это классика жанра инфекционного процесса. Мы всегда говорим только о тяжелых и крайне тяжелых случаях.

Судя по всему, наиболее эффективными методами борьбы с коронавирусом стали раннее выявление заболевших и строгий карантин?

Александр Горелов: Я бы назвал еще индивидуальные средства профилактики. Прежде всего маски. Конечно, специальные респираторы были бы идеальным решением, но и обычные маски годятся, только чтобы они плотно прилегали к лицу и чтобы их меняли каждый час-два. И обязательно защитные очки, потому что вирус может попасть в организм и через слизистую глаз. Лучше, если это специальные очки типа маски для плавания, но и обычные могут быть хорошим барьером. Кроме того, побывав в местах скопления людей и вернувшись домой, необходимо тщательно вымыть руки, умыться, промыть нос, как при любой респираторной вспышке. Хотя по прогнозам наших немецких коллег риск встречи с вирусом даже в аэропорту Шереметьево, куда по-прежнему прилетают авиарейсы из КНР, равен 0,005 процента. А в целом для России он и того меньше.

А есть ли смысл принимать какие-то лекарства или витамины для профилактики вируса?

Александр Горелов: Если мы выполняем требования индивидуальной профилактики, то риск и без того снижается. Но будем отдавать себе отчет, что в настоящий момент ни ВОЗ, ни центры по контролю за инфекциями - никто не знает, что с позиции доказательной медицины какое-то одно средство лучше другого. Для этого нужно набрать опыт, статистику. Минздрав РФ утвердил временные рекомендации, но они тоже будут обновляться. Сейчас это все - открытая система.

А как же рекламные советы о том, что в период эпидемии надо "поддерживать иммунитет", принимать различные "индукторы", "адаптогены" и т.п.?

Александр Горелов: Объективных научных данных о том, что они защищают, нет. Если ты здоров, нужно сохранять здоровье. Если заболел, то все средства, которые перечислены в рекомендациях минздрава, являются рецептурными, их должен назначить врач. И это касается не только нынешней ситуации. Когда у нас в 2009-2010 годах появился "свиной" грипп, мы знали, что эффективны два препарата. Но от профилактического их приема отказались, чтобы не формировать у людей резистентность, то есть устойчивость к ним. Чтобы в случае реального заражения человек их принимал и поправился. А если их принимать с профилактической целью, вирусы к ним приспосабливаются, и когда действительно нужно лечить заболевшего, помочь уже нельзя. Эта тактика у нашего здравоохранения с 2010 года абсолютная четкая. Неразумное применение лекарств может только навредить.

В недавнем журнале Nature была статья о том, что в тяжелых случаях коронавирус вызывает аутоиммунную реакцию - этим и объясняется тяжесть состояния?

Александр Горелов: Так работают практически все вирусы. В первые три недели после заражения иммунитет как бы раскручивается, а на четвертой неделе должно наступить торможение. Но если этого не происходит, развивается аутоиммунное заболевание - организм начинает борьбу с самим собой. Подавить этот процесс можно, только воздействуя непосредственно на вирус противовирусным препаратом.

Китайцы высказали гипотезу, что в подобных случаях может быть эффективен один из противомалярийных препаратов, который подавляет иммунитет…

Александр Горелов: Сейчас в Китае испытывают в клинике несколько десятков препаратов в разных сочетаниях и даже такие, которые еще не зарегистрированы. КНР закупает все известные классы противовирусных препаратов, включая и один наш, у которого есть показания для лечения сезонных коронавирусных инфекций. Подействует ли он на этот серотип, они, возможно, выяснят.

А имеет ли смысл бороться с опасными вирусами, которые живут в природе? Например, добиться элиминации, то есть полного уничтожения коронавируса?

Александо Горелов: Это что же, перебить всех летучих мышей?

Ну, не перебить, а вытеснить этот штамм другим, менее опасным?

Александр Горелов: Зачем же нам вмешиваться в природу? Мы можем запустить процесс, который вообще остановить невозможно. Ведь и вирусы, и бактерии были на планете задолго до появления человека, и вирусов больше, чем растений и животных, вместе взятых. Причем вопреки общему мнению, индигенных, то есть полезных, вирусов намного больше, чем патогенных. И в нас с вами живут наши родные вирусы, которые вместе составляют виром человека. А в целом наш микробиом состоит из бактерий, вирусов, простейших и тех, кого мы пока еще не знаем. В совокупности все они обеспечивают нашу защиту. Если "наши" вирусы позволяют чужим проникнуть в нас, тогда и возникает инфекционный процесс. Жить без микроорганизмов невозможно. Я всегда говорю: если вы боитесь микробов, вы ошиблись с планетой, вам на Земле делать нечего. Только микробиота нашего кишечника содержит столько генетической информации, сколько вмещают 10 самых больших компьютеров на планете. Сейчас мы больше говорим о сердечно-сосудистых и онкологических заболеваниях, видим в них основные угрозы. Но ученые посчитали, что к 2050 году главной проблемой человечества станут именно инфекции, вызванные антибиотико-резистентными микробами. И пока мы не поймем, что с инфекциями шутить нельзя, опасность будет только расти.

А причина - в несоблюдении правил гигиены?

Александр Горелов: Конечно! Мы пренебрегаем элементарными правилами, даже руки лишний раз не моем. Вот людям говорят, что превышен эпидемический порог по гриппу, а они едут в супермаркет с грудными детьми закупать продукты. В пространство, где скученность, плохая вентиляция, пыль и наверняка есть больные или носители вирусов! Нам говорят, что грипп будет серьезный, опасный. Что, все мы дружно кинулись прививаться?

Вернемся к коронавирусу - нужно ли создавать вакцину от него?

Александр Горелов: Масштабы заболевания покажут. Пока это не та ситуация, как с гриппом, когда болеет треть населения Земли. В Ухане с населением в 16 миллионов при капельной инфекции на 17 февраля заболело всего 70,5 тысячи человек - это меньше 0,5 процента. Матрица вакцины есть. Но чтобы не просто галочку поставить, вакцина должна быть а) эффективной и б) безопасной. Поэтому нужны опыты на разных животных, проверки на эмбриотоксичность, аллергенность, массу других параметров. Разработка хорошей вакцины требует не менее 3-8 8 месяцев и огромных затрат. Это не значит, что работа не ведется, над созданием вакцины трудятся несколько научных учреждения нашей страны, в том числе два института Роспотребнадзора.

Но если инфекция не будет распространяться, уже к концу февраля интерес к коронавирусной инфекции пропадет. К тому же вакцина - не панацея. Прививки абсолютно необходимы при жизнеугрожающих ситуациях - столбняк неизлечим, бешенство неизлечимо, да та же дифтерия - при вспышке в Москве было 20 тысяч смертей, когда перестали прививать от нее детей. Вот сейчас распространяется корь среди тех, кто не привит или не провел ревакцинацию. А этот возбудитель ничуть не менее опасен коронавируса.

Меры, которые предприняты в связи с коронавирусом в Китае, в других странах, и у нас в том числе, потребовали немалых затрат. Результат их оправдывает?

Александр Горелов: Если их не предприняли бы, последствия были бы намного дороже: весь Китай полыхнул бы, а не только Ухань и вокруг него. Сколько потребовалось бы стационарных коек, лекарственных препаратов и какими были бы последствия для здоровья миллионов людей? К тому же мы еще до конца не знаем, как поведет себя инфекция. Так что все было сделано очень правильно.

Можно ли прогнозировать развитие ситуации?

Александр Горелов: Как видим, периодичность появления новых респираторных вирусов непредсказуема. Сейчас идет скорее информационная эпидемия, чем вирусная. При прошлых вспышках Китай до 90 дней ничего не сообщал, и мировой паники не было. А в этой ситуации открытости после сообщения о 30 случаях началась реальная паника. Но на самом деле это предупреждение всем нам - относиться к своему здоровью более внимательно.

Революция в эволюции

— Например, вирус Эбола и вирус Марбурга — на самом деле одна и та же геморрагическая лихорадка, — пояснил он. — Их возбудитель очень похож. И вдруг у Эболы смертность 86%, а у Марбурга — 35%. Понятно, что африканский континент отличается от Европы по экономическим факторам, но дело тут еще и в возможности заражать конкретные расы.

Геном вируса, который так поспешно опубликовали китайские ученые, по словам специалистов, не дает возможности быстро опознать внутри нуклеотидной последовательности вкрапления чужеродных компонентов.

Подозрения в нецелевом использовании генома отчасти подтверждаются и научной статьей 2015 года в журнале Nature. В ней обсуждается спроектированный коронавирус летучей мыши, который может инфицировать клетки человека. Материал был опубликован в Nature Medicine 19 ноября 2015 года. Причем в число 15 авторов вошли 13 американцев и двое китайских ученых из Уханьского института вирусологии, расположенного в городе, с которого и началось распространение по миру вируса 2019-nCoV.

— Если вирус вырвется, никто не сможет предсказать траекторию (распространения), — заявил тогда Саймон Уэйн-Хобсон, вирусолог из Института Пастера в Париже.

Вирусный конструктор

— Коронавирус вполне может быть избран в качестве объекта для создания идеальной конструкции для заражения, — объяснил российский специалист по генетике вирусов, также пожелавший остаться неизвестным. — Вирус респираторный, то есть эффективно распространяется (эффективнее только вирус кори). В его геноме большое количество генов, что удобно. Он очень неприятен особой комбинацией: патоген респираторный и бессимптомный на первых этапах. У него оттянутый инкубационный период. Это самая опасная комбинация, которая может быть.

Как объяснил специалист, коронавирус берет под контроль первые фазы инфекции. Он умеет подавлять иммунный ответ на первых стадиях. Когда количество копий переваливает за определенный уровень, иммунитет срабатывает, но уже в виде системного иммунного ответа. Этот ответ такой сильный, что приводит к поражению легких.

К моменту появления симптомов вирус находится уже почти во всех клетках организма. В итоге иммунная система дает столь сильный ответ, что в легких образуется отек, их жизненный объем сокращается до минимума, и заболевшие не могут дышать.

Однако пока четких указаний на то, что вирус был создан искусственно, нет ни у одного эксперта.

Природа знает как

— Действительно, судя по исследованиям, этот тип коронавируса эффективнее заражает именно жителей Китая. Однако вызывает большие сомнения то, что он создан искусственно. В природе и так слишком много естественных возбудителей этого заболевания, — считает специалист.

— Потенциально этническая избирательность для вирусов возможна и в природе, — объяснил он. — Например, если в процессе размножения вирус будет использовать клеточные структуры, которые есть только у представителей определенной расы. Так, было высказано предположение, что для входа в клетку вирус использует рецептор на ее поверхности и у людей монголоидной расы таких рецепторов в несколько раз больше, чем у представителей других народов. В таком случае шансов заразиться и более тяжело перенести болезнь у людей с такими особенностями гораздо больше.

Пока это можно считать вполне внятным объяснением, почему большинство заболевших — именно китайцы, заметил эксперт. Но, так или иначе, любая из теорий происхождения нового коронавируса вызывает у экспертов массу вопросов. Каждая из них требует подтверждений, и пока у ученых их нет.

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

Читайте также: