Испанка. История самой смертоносной пандемии

Всякий раз, когда клетки организма воспроизводятся, гены стараются создавать свои точные копии. Но иногда в процессе копирования происходят ошибки — мутации. Это верно в отношении любых генов, кому бы они ни принадлежали — людям, растениям, вирусам. Но чем более сложным и высокоорганизованным является организм, тем больше у него механизмов, предупреждающих мутации. Человек мутирует с меньшей скоростью, чем бактерия, а бактерия с меньшей скоростью, чем вирус, причем вирусы, содержащие ДНК, мутируют медленнее, чем РНК-содержащие вирусы.

ДНК располагает своего рода встроенным механизмом контроля мутаций, позволяющим сократить число ошибок при копировании. У РНК такого механизма нет, поэтому она беззащитна перед мутациями. Таким образом, вирусы, использующие РНК для передачи своей генетической информации, мутируют намного быстрее (в 10 тысяч — 1 миллион раз), чем любой ДНК-содержащий вирус[180].

Разные РНК-содержащие вирусы также мутируют с различной скоростью. Некоторые мутируют так быстро, что вирусологи считают их не столько популяцией копий одного и того же вируса, сколько «квазивидом» (то есть кажущимися разновидностями) или «роем мутантов»[181].

Эти «рои» содержат триллионы и триллионы близкородственных, но разных вирусов. Даже совокупность вирусов, образованных в одной клетке, содержит множество генетических версий исходного вируса, а весь рой — как целое — обычно содержит все мыслимые перестановки первоначального генетического кода.

Большинство этих мутаций нарушают работу вируса и либо просто его уничтожают, либо делают неспособным заражать. Но другие мутации, иногда затрагивающие всего одно основание, то есть одну букву кода, могут помочь вирусу легче адаптироваться к новым условиям. Именно эта приспосабливаемость объясняет, почему квазивиды — «рои мутантов» — могут быстро перемещаться туда-сюда между различными средами и так же быстро вырабатывают устойчивость к лекарствам. Как заметил один ученый, быстрые мутации «придают определенную случайность патологическим процессам, сопровождающим РНК-инфекции (вирусные)»[182].

Грипп — это РНК-вирус. Такими же РНК-содержащими вирусами являются ВИЧ и коронавирус. Из всех РНК-содержащих вирусов быстрее других мутируют вирус гриппа и вирус иммунодефицита человека. Вирус гриппа мутирует так быстро, что 99 % из 100 тысяч — 1 миллиона новых вирусов, разрывающих уничтоженную ими клетку и вырывающихся на свободу после репродукции, слишком «дефективные», чтобы инфицировать другие клетки или размножаться. Правда, есть еще от 1000 до 10 тысяч вирусов, которые могут инфицировать другие клетки.

Вирусы гриппа и иммунодефицита человека полностью подпадают под определение квазивида, или «роя мутантов». И в том и в другом случае мутации, вызывающие устойчивость к лекарствам, могут возникнуть в течение нескольких дней. При этом вирус гриппа размножается быстро, намного быстрее, чем ВИЧ. Следовательно, вирус гриппа и приспосабливается быстрее — иногда слишком быстро для того, чтобы успела среагировать иммунная система.

Глава восьмая

Инфекция — всегда акт грубого насилия: это вторжение, на которое организм реагирует ответным насилием. Джон Хантер, выдающийся физиолог XVIII в., определял жизнь как способность сопротивляться гнилостному разложению, сопротивляться инфекции[183]. Даже если мы не полностью согласны с этим определением, нам придется признать, что сопротивление гниению действительно определяет способность жить.

Защитником организма является его иммунная система — чрезвычайно сложное, многогранное и многокомпонентное сочетание разнообразных лейкоцитов, антител, ферментов, токсинов и других белков. Ключевое свойство иммунной системы — ее способность отличать соединения и клетки, принадлежащие «своему» организму, от любых других соединений и клеток, то есть способность отличать «свое» от «чужого». Эта способность зависит все от той же способности читать алфавит языка контуров и форм.

Компоненты иммунной системы — лейкоциты, ферменты, антитела и так далее — циркулируют по организму, проникая куда угодно. Сталкиваясь с другими клетками, белками или организмами, они взаимодействуют с ними, считывая их физические метки и поверхностные структуры точно так же, как вирус гриппа ищет и находит клетку, чтобы закрепиться на ней.

Все, что несет метку «свое», иммунная система оставляет в покое. (Точнее, так происходит, когда иммунная система работает нормально. Аутоиммунные заболевания — например, системная красная волчанка или рассеянный склероз — развиваются, когда иммунная система атакует ткани собственного организма.) Но если иммунная система обнаруживает метку «чужое» — будь то внешний враг или измененная заболеванием клетка собственного организма, — она реагирует. Точнее сказать, атакует.

Физические метки, которые иммунная система обнаруживает и считывает, чтобы связаться с ними, называются антигенами. Слегка упрощая, можно сказать, что этим словом называют все, что может стимулировать реакцию иммунной системы.