Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Результаты этих исследований побудили Пэйна и его сотрудников задуматься о возможности с помощью антиретровирусной терапии ускорить адаптивную эволюцию эпидемических популяций ВИЧ-1 и снизить, таким образом, вирулентность вирусов. С 2010 года антиретровирусное лечение инфицированных начинали только тогда, когда количество CD4-клеток падало ниже критического уровня 350 клеток на 1 мм³. Таким образом, антиретровирусную терапию проводили только больным с далеко зашедшим заболеванием. Пэйн и его команда думали иначе: если отбор направляемых HLA адаптивных вирусных мутаций сочетается со сниженной вирулентностью, а следовательно, замедляет прогрессирование болезни, то со временем антиретровирусную терапию будут во все возрастающем числе назначать больным, инфицированным более вирулентными штаммами (а следовательно, менее адаптированными). Так как антиретровирусная терапия эффективно блокирует передачу вируса, то распространение более вирулентных штаммов, преобладающих в группах лечения, будет остановлено. С большей частотой будут распространяться вирусы с пониженной вирулентностью. То есть антивирусная терапия приведет к ослаблению эпидемического вируса. Слабая сторона этого аргумента заключается в предположении, что передача вируса больше на поздних стадиях заболевания, чем на ранних. Если бы большая часть передач вируса имела место на ранних стадиях инфекции, до начала антивирусной терапии всех инфицированных пациентов, то окно возможностей профилактики передачи осталось бы прежним. «Селективное преимущество» ослабленных вирусов заключается в открытии временного окна, в пределах которого вирулентная инфекция была подавлена антивирусной терапией, в то время как пациенты с иммунологически адаптированными (и ослабленными) вирусами оставались бы нелечеными и заразными. Недавние указания ВОЗ рекомендуют даже еще более раннее начало антивирусной терапии (когда количество CD4-клеток падает ниже 500 на 1 мм³). Стимулирует ли такое назначение антивирусной терапии более мощное ускорение адаптивной эволюции и потерю вирулентности? Возможно ли будет уменьшить среднюю вирусную нагрузку больных ниже 30000 копий на 1 мл, снизив R₀ и замедлив распространение эпидемии? Это очень соблазнительная мысль! Тем не менее имеющиеся данные говорят о том, что такие эффекты едва ли будут иметь место в североамериканской популяции в связи с ее генетической разнородностью и полиэтническим составом.

Черная Королева правит бал в коэволюции паразитов и хозяев. Это отношение реципрокное, но в наш момент в континууме времени наиболее очевидна и осязаема именно адаптивная эволюция паразитов. Давление отбора, действующее на коэволюционные изменения вируса и его хозяина, проявляется больше всего на самой ранней стадии поражения вида вирусом. Мы уже наблюдали эволюционные изменения генотипов ВИЧ-1 в некоторых регионах, пораженных его эпидемией. Более того, Пэйн показал, что всего за несколько десятилетий эпидемии в Ботсване эволюционная адаптация человеческой популяции привела к значительному ослаблению приспособленности вируса (Payne et al., 2014). Эти изменения стали очевидными на протяжении жизни одного человеческого поколения, а это всего лишь миг на шкале времени, необходимого для видимого проявления эволюционных изменений в человеческом организме на уровне популяций. Можно ожидать, что адаптивные эволюционные изменения у людей в ответ на давление отбора, вызванное ВИЧ-инфекцией, потребуют нескольких тысячелетий, чтобы стать очевидными на видовом уровне.

Обогнать Черную Королеву