Люди вмирають через еволюції. Близько 30% смертей, що відбуваються на земній кулі, можна приписати еволюції простих мікроорганізмів, починаючи з інфекційних агентів, які весь час нас атакують, - вірусів, грибів і бактерій - і закінчуючи клітинами нашого власного організму, зміни в яких деколи приводять до раку.
Одна з найстрашніших інфекцій - це самий звичайний грип. Щорічно він забирає близько 250 тисяч життів, а в окремі роки значно більше. Наймасштабніша з відомих епідемій грипу - знаменита іспанка 1918 року, занапастила кілька відсотків населення Землі.
Штам вірусу грипу
Як і будь-який біологічний об'єкт, кожен вірус безперервно змінюється в результаті відбуваються в його геномі мутацій. Вірус грипу - один з досить швидко змінюються вірусів. Одна з причин - те, що його генетична інформація кодується молекулами РНК, а не ДНК, як, наприклад, наш геном; РНК - легко мутує молекула. Інша причина - на вірус безперервно діє відбір: багато хто з відбуваються в його геномі мутацій виявляються для нього «корисними», дозволяючи ефективніше передаватися, наприклад, між людьми.
Еволюція вірусу грипу
Крім поступового антигенного дрейфу, еволюція вірусу грипу характеризується також антигенними зрушеннями - радикальними змінами властивостей вірусу, які зазвичай пов'язані з реассортаціі. У вірусу грипу геном записаний на восьми окремих сегментах, трохи нагадують людські хромосоми. Коли клітина господаря заражається одночасно двома вірусними частинками двох різних штамів, ці сегменти можуть перемішатися, і може виникнути нова вірусна частка з новими властивостями, що складається частково з сегментів одного батьківського штаму і частково - іншого. Такі реассортантние штами часто відрізняються за властивостями від батьківських штамів і іноді призводять до великих епідемій. Всі найбільші пандемії ХХ століття, про які ми знаємо, - пандемії 50-70-х років, а також, швидше за все, іспанка 1918 року - викликалися, мабуть, такими реассортаціі, коли штами, що приходять з різних видів організмів, наприклад з птахів, свиней, коней, перемішувалися і давали щось нове, з чим людська імунна система раніше не стикалася.
Передбачення мутації вірусу
Передбачувана еволюція грипу? У короткостроковій перспективі - так. Недавні наукові роботи показують, що можна частково передбачити майбутню еволюцію вірусу, якщо знаєш про його попередньої еволюції. Можна, як люблять еволюціоністи, побудувати еволюційний дерево. Причому у звичайного вірусу грипу А воно має дуже характерну форму: це окремий ствол, від якого відходять коротенькі гілочки. Коли ви бачите дерево такої форми, ви майже завжди можете бути впевнені, що маєте справу з патогеном. Є одна-єдина лінія, яка виявляється еволюційно успішною, і вона характеризується швидкими змінами, так що колективної імунній системі людства доводиться весь час стріляти по рухомій мішені. Від неї відгалужуються інші лінії, які врешті-решт вимирають. Проте якесь різноманіття існує постійно.
Для того щоб хоча б приблизно зрозуміти, дивлячись на різноманітність поточного року, який із спостережуваних в поточному році штамів дасть епідемію в наступному році, треба дивитися на те, якими мутаціями відрізняються штами один від одного. Якщо вірус накопичив велику кількість мутацій в своїх епітопами, тобто в тих місцях своїх поверхневих (стирчать назовні) білків, які «видно» імунній системі, то, швидше за все, він для імунної системи буде непомітний, а тому з великою ймовірністю ефективний. Навпаки, якщо у нього були якісь мутації у внутрішніх генах, то ці мутації з великою ймовірністю були шкідливими - вони роблять вірус менш пристосованим, і такі лінії будуть вимирати. Можна побудувати математичну модель, виходячи з числа мутацій в епітопами і інших місцях, яка передбачає майбутню еволюційну успішність вірусу. Крім того, можна вивчити, наскільки даний штам вірусу був еволюційно успішним досі, і екстраполювати це в майбутнє. Такі підходи мають обмеження; наприклад, вони поки не враховують взаємодії між генами. У вірусу грипу 11 генів, і вони всі один з одним взаємодіють досить складним чином. При складанні прогнозів такого роду міркування поки зазвичай опускаються, хоча різні групи, в тому числі і наша, показали, що вони насправді важливі. Проте в короткостроковій перспективі вони важливі.
Передбачати довгострокову еволюцію вірусу, в тому числі антигенні зрушення, набагато складніше. Як мінімум для цього треба навчитися розуміти, які саме з нині спостерігаються штамів дадуть реассортантом, який може привести до наступної серйозної епідемії. Такого роду передбачення ми робити зовсім не вміємо, тому що тут дуже багато привхідних факторів. Тут важливо дивитися, з ким більше взаємодіє людина, важливо намагатися передбачати, які саме штами з більшою ймовірністю легше «навчаться» передаватися від людини до людини.
Як виникають епідемії
Свинячий грип H1N1
Універсальна вакцина від грипу
Від грипу існує досить ефективна вакцина. Але проблема в тому, що вона весь час застаріває, оскільки щороку вірус еволюціонує, змінюючи свої антигенні властивості і стаючи знову незнайомим для нашої імунної системи. Вакцину в результаті доводиться постійно оновлювати. Щороку фахівці зі Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) рекомендує всім виробникам новий склад так званої трехвалентной вакцини, перераховуючи ті три штами, які повинні бути в неї закладені. Найкраще тривалентне вакцина захищає саме від них. Хоча, звичайно, існує перехресний імунітет, і від штамів, схожих за антигенними властивостями на ці три штами, вона буде захищати теж непогано. Проте робити щеплення від грипу нам рекомендують щороку, і це правильно. Тривалентне вакцина цього року включає в себе H1N1 / 09, так що ті, хто виховувався восени, зараз, швидше за все, у виграші. Щеплення не гарантує, що ви не захворієте, але знижує ймовірність цього.
Пророцтва того, як саме піде еволюція грипу, були б менш актуальними, якби ми навчилися робити універсальну вакцину, яка захищає від усіх штамів. Поки такої вакцини немає, хоча кілька кандидатів проходять клінічні випробування. Складність в тому, що імунній системі «видно» якраз ті поверхневі білки вірусу (гемаглютинін та нейрамінідази), які вірус легко і безболісно для себе може змінити. Тому вакцинацією важко пояснити імунній системі, у що їй, власне, необхідно цілитися.
Штучний синтез штаму грипу
Була гучна робота однієї групи з Голландії та групи з Японії, де дослідники намагалися вручну синтезувати штам пташиного грипу, який був би здатний передаватися між ссавцями. Це їм вдалося. Їх робота вважалася етично спірною, бо всі боялися, що синтезований штам може «втекти» з лабораторії, що його гени не варто викладати у відкритий доступ, тому що хто-небудь зловмисно зможе таке синтезувати. Проте тепер ми знаємо, якими властивостями може володіти той штам пташиного грипу, який зможе передатися людині.
Георгій Базикін. Кандидат біологічних наук, PhD Прінстонського університету, зав. сектором молекулярної еволюції ІППІ РАН, провідний науковий співробітник Факультету біоінженерії та біоінформатики МДУ
Інші новини
Захворюваність на пневмонію в РФ за останні роки зросла на 20%, рівень смертності від «запалення легенів» становить 12%, а розбіжності в патологоанатомічному і клінічному діагнозах - 11,6%. Головний пульмонолог Петербурга Ольга Титова називає грип однією з основних причин цієї тривожної статистики.
Росія вступила в епідсезон з грипу, заявила головний санітарний лікар РФ Анна Попова. За її словами, поки в країні спостерігаються поодинокі випадки захворювання, але вже через два-три тижні епідеміологічна ситуація загостриться. Більш того, існують ризики появи нових високопатогенних штамів вірусу, пов'язаних з тим, що грип подолав міжвидовий бар'єр.
Вакцинація від папіломавірусної інфекції залишається однією з небагатьох вакцин з рекомендованих в календар Всесвітньою Асоціацією Охорони здоров'я, і до сих пір не включеної в календар Російської Федерації. Велика роль в процесі її введення має відводитися педіатрам і акушерам-гінекологам, і пов'язано це з тим, що перейшовши в підлітковий вік діти виходять з-під постійної уваги лікарів, незважаючи на те, що знаходяться під наглядом педіатрів до 18 років.
У Москві розпочато безкоштовна вакцинація від сезонного грипу у 12 станцій метро. Біля спеціально обладнаних санітарних машин протягом усього дня збираються черги з бажаючих. У мобільних прищепних пунктах працюють позмінно 3-4 медичних працівника. Сам прийом у лікарів займає близько 5-10 хвилин: перед щепленням кожного пацієнта запитують на наявність захворювань і протипоказань.
Спори про щеплення - шкода це або порятунок - не вщухають у всьому світі довгі роки. Пару тижнів тому цю тему в нашій країні «оживила» глава Росспоживнагляду Анна Попова: вона запропонувала юридично карати батьків за відмову від вакцинації дітей (мабуть, передбачалося ввести штрафи. - Авт.). Поки такої статті у нас в законах не з'явилося, проте, як з'ясувала «КП», поплатитися за відсутність щеплень можна вже зараз.
За підтримки
