Испанка. История самой смертоносной пандемии

Главные антигены вируса гриппа — гемагглютинин и нейраминидаза, выступающие над его поверхностью. Однако из всех компонентов вируса гриппа, склонных к мутациям, быстрее всех мутируют именно гемагглютинин и нейраминидаза. Иммунная система за ними не поспевает. Никакие антигены вирусов, даже РНК-вирусов, не могут мутировать так быстро. Вирус кори — это РНК-содержащий вирус, он мутирует примерно с такой же скоростью, что и вирус гриппа. Но антигены вируса кори не изменяются. Другие компоненты меняются, а антигены остаются все теми же. (Наиболее вероятная причина, возможно, в том, что компонент вируса кори, который распознается иммунной системой как антиген, играет важнейшую роль в функционировании самого вируса. Если эта часть мутирует, то вирус не сможет выжить.) Таким образом, выздоровление после перенесенной кори обеспечивает стойкий пожизненный иммунитет.

А гемагглютинин и нейраминидаза могут менять форму, но при этом сохранять свои функции. В результате мутации позволяют им уклониться от иммунной системы, но не разрушают сам вирус. И действительно: вирусы гриппа мутируют так быстро, что даже за время одной эпидемии часто меняются и гемагглютинин, и нейраминидаза.

Иногда мутации вызывают такие незначительные изменения, что иммунная система все равно может распознать вирус, связаться с ним и предотвратить повторное заражение тем же вирусом.

Но иногда мутации изменяют форму гемагглютинина и нейраминидазы настолько, что иммунная система их не идентифицирует. В результате антитела, которые успешно атаковали «старый» вирус, перестают атаковать «новый».

Это явление встречается настолько часто, что получило особое наименование — «дрейф антигенов».

Когда происходит такой дрейф, вирус получает возможность закрепиться даже в организме, буквально напичканном антителами к вирусам старой формы. Следовательно, чем сильнее меняется вирус, тем менее эффективна реакция на него иммунной системы.

Как выглядит дрейф антигенов? Для наглядности давайте представим себе хоккеиста: белые шорты, зеленый свитер и белый шлем с зеленой буквой V на нем. Иммунная система может с первого взгляда безошибочно распознать эту форму и атаковать игрока. Если немного изменить форму — например, добавить к белым шортам зеленую полоску, а все остальное оставить прежним, — то иммунная система ее узнает, хотя и не без труда. Но если шорты станут зелеными, а свитер белым, то иммунной системе едва ли удастся так же легко узнать хоккеиста — то есть вирус.

Дрейф антигенов может порождать эпидемии. Согласно одному исследованию, за 33 года в США было идентифицировано 19 отдельных эпидемий: они случались чаще, чем раз в два года. Каждая эпидемия вызвала от 10 до 40 тысяч «избыточных случаев смерти» в одних только Соединенных Штатах — «избыточность» определяется как превышение числа смертей, обычно (когда нет эпидемии) вызываемых этой болезнью. Получается, в США грипп убивает больше людей, чем любая другая инфекционная болезнь, включая СПИД[184].

Органы здравоохранения отслеживают ситуации с дрейфом антигенов и каждый год корректируют вакцины против гриппа, чтобы успеть за мутациями вирусов гриппа. Но точно угадать удается не всегда: даже если верно определить направление мутации, само существование «роя мутантов» подразумевает, что всегда найдутся отдельные вирусы, которые и окажутся невосприимчивыми к вакцине, и сумеют уклониться от иммунной системы.

Но каким бы опасным ни был дрейф антигенов, каким бы смертоносным ни становился вследствие этого грипп, это не вызывает пандемий. Сам по себе дрейф антигенов не приводит к таким катастрофическим пандемиям, какие потрясли мир в 1889–1890, 1918–1919, 1957 и 1968 гг.

Как правило, пандемии возникают только в случаях радикального изменения структуры гемагглютинина и/или нейраминидазы. Когда совершенно новый ген кодирует одно из этих соединений (или оба), форма нового антигена теряет всякое сходство со старой.

Это явление называют «антигенная изменчивость».

Если продолжить хоккейную аналогию, то изменчивость антигена выглядит так: вирус-хоккеист меняет зеленый свитер и белые шорты на оранжевый свитер и черные шорты.

Когда имеет место антигенная изменчивость, иммунная система вообще теряет способность распознавать антиген. Во всем мире найдется очень мало людей с антителами, способными защитить от нового вируса, так что он сможет беспрепятственно и с чудовищной скоростью распространиться по планете.

Гемагглютинин встречается в 15 известных основных формах, нейраминидаза — в девяти. Эти формы комбинируются друг с другом, образуя подтипы. Вирусологи используют буквенные и цифровые обозначения этих антигенов для того, чтобы было понятно, о каком именно вирусе идет речь. Например, к подтипу H1N1 относится вирус гриппа 1918 г. — теперь он циркулирует среди свиней^{7}. А в XXI в. среди людей также циркулирует вирус подтипа H3N2.