Размышления и споры о вирусах

Нет и прямой зависимости между простотой и надежностью. Известно сколько угодно сложных систем, которые тем не менее надежны, поскольку природа для этого может использовать различные варианты ухищрений. В одном случае это повышение надежности отдельных элементов системы, в другом — увеличение числа этих элементов до такой степени, что отказ даже значительного числа их не нарушит функционирования. В каких-то ситуациях надежность повышается за счет создания наряду с основными элементами или механизмами еще и резервных, включающихся в работу в экстремальных условиях. Теория надежности систем, в том числе и биологических, сейчас разработана достаточно полно и с ее помощью можно объяснить очень многое.

Но вот об усложнении, которое, по вашему мнению, нарушает принцип Оккама, надо сказать подробнее. Действительно, из морской воды, сколько бы его там ни было, непосредственно на человека вирус перейти не может. И из морских гидробионтов. И из морских птиц. Да и из сухопутных тоже, разве в результате стечения чрезвычайных обстоятельств, например, если на птицефабрике больны куры, а человек их обслуживает. Благодаря чрезвычайно высокой концентрации кур и выделяемого ими вируса, а также загрязнению вдыхаемого воздуха механическими и химическими веществами, возможно, инфицирование и произойдет. А скорее всего нет. Вот если на птицефабрику придет больной человек, то стоит ему разок хорошенько чихнуть, как передача обеспечена. И на свинокомплексе, и в телятнике.

С чем это связано? До конца неясно до сих пор. Или, вернее, почему вирусы не передаются от животных непосредственно человеку, установлено. А вот почему этот механизм не срабатывает в обратном направлении, еще предстоит изучать.

В первом разделе, рассказывая о проникновении вириона внутрь клетки, мы говорили, что сделать это в принципе не так просто. Надо или раздеться до нуклеиновой кислоты, или, наоборот, прикрыться пропуском, который бы обманул стражников. Что это за пропуск, выяснили В. М. Жданов и Г.-К. С. Чепулис, получившие диплом на открытие механизма проникновения вируса в клетку.

Оказалось, что при изготовлении отдельных частей будущего вириона клетка включает в них какие-то собственные молекулы, ведь она строит вирусы из самое себя. И поэтому, вступая в контакт с другой клеткой того же вида животного, вирус предъявляет химически идентичный ее оболочке набор молекул, которые и служат пропуском. И чрезвычайная легкость передачи вирусов гриппа (кстати, этот механизм характерен если не для всех, то для многих вирусных инфекций) при распространении среди однородной популяции обуславливается именно этими молекулами, названными авторами открытия «метками».

Почему же эти метки срабатывают в одном направлении и не хотят работать в противоположном? Может быть, все дело в том, что прежде, чем стать человеческим, вирус гриппа уже побывал и птичьим и свиным, он уже весь, как лоскутное одеяло, увешался всевозможными метками, но вот человеческой в его коллекции нет, ибо популяция человека — самый последний этап в цепи циркуляции гриппа в биосфере, тупик, выход из которого только в небытие.

Благодаря открытию меток стали понятны три уровня обеспечения вирусной индивидуальности. Первый (глубинный, основной) определяется набором генов, белков, других химических соединений и обуславливает принадлежность не только вообще к вирусам, но конкретно — к вирусам гриппа А того или иного подтипа. Для того чтобы вирус вызвал инфекцию и клетка организма хозяина начала производить на свет новые отряды вирионов, кроме этого набора генов, больше ничего не надо: все остальное, что есть у вириона, — это вспомогательные приспособления, дающие возможность прикрепиться к клетке, проникнуть вовнутрь, внедриться в ее генетический аппарат.

Почему же у вирусов разных подтипов вспомогательные приспособления отличаются друг от друга? Почему, собственно говоря, они образуют второй уровень обеспечения индивидуальности? Ведь он уже заложен в «сердцевине» вириона. Но дело в том, что вспомогательные приспособления далеко не второстепенные. Находясь на поверхности вириона, и гемагглютинин и нейраминидаза принимают на себя первый и главный удар защитных образований, появляющихся в организме после первичной встречи с вирусом, — так называемых антител.

Если бы не было поверхностных антигенов, антитела образовывались бы на внутренний комплекс, а это значительно осложнило бы существование вирусной популяции. Эти поверхностные образования можно сравнить с плащом, которым дразнят быка во время корриды. Бывает, плащ и попадает под копыта, но именно благодаря ему подобной участи избежит тореадор. Вот и получается, что более простой, более эффективный на первый взгляд путь (можно заражать любого хозяина) на самом деле чреват серьезными опасностями, и природе приходится усложнять отдельные механизмы со стратегической точки зрения. Это к тому, что принцип «бритвы Оккама» не следует понимать однозначно — примитивно.