Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Успешный зоонозный вирус должен иметь репродуктивное число, превышающее единицу, то есть R₀ > 1, указывающее на то, что на каждую первичную инфекцию приходится больше одной вторичной инфекции. Две характеристики эболавирусов (а также и других филовирусов) являются фундаментальными барьерами, мешающими этим вирусам стать успешным человеческим зоонозом. Во-первых, твердо установлено, что передача эболавирусов требует относительно тесного контакта с телесными жидкостями инфицированного человека; вирус, совершенно определенно, не передается свободно при кашле и чихании, как вирусы гриппа или риновирус, и не может распространиться в заполненном людьми помещении, как это делает вирус кори, которому присущ воздушно-капельный путь передачи. Во-вторых, заразны только больные с явными симптомами заболевания, а симптомы заболевания очень тяжелы; их болезнь очевидна для окружающих, а, кроме того, больные, в силу тяжести состояния, не способны путешествовать. Это ограничения, которые вирус Эбола должен преодолеть для того, чтобы успешно распространяться в человеческой популяции.

В марте 2015 года Майкл Остерхольм, эпидемиолог из университета штата Миннесота, опубликовал свое обоснованное мнение в журнале mBio, в статье озаглавленной цитатой из того же Дональда Рамсфельда: «Передача вирусов Эбола: что мы знаем и чего мы не знаем». Авторы статьи исследовали некоторые животрепещущие темы, относящиеся к передаче эболавирусов от больных с легкой формой инфекции или с бессимптомно протекающей инфекцией, в попытке разобраться, способен ли серийный пассаж (последовательная передача вируса от хозяина к хозяину) во время вспышек заболевания влиять на передачу вируса, и, конечно, разобраться, не существует ли возможности передачи вируса воздушно-капельным путем. Печально, что этой статье в mBio предшествовала его же статья в «New York Times» от 12 сентября 2014 года, озаглавленная «Что мы боимся сказать об Эбола». Статья была выдержана в эмоциональных и алармистских тонах и была предназначена для широкой публики, которой было заявлено: «Гиперэволюция вируса Эбола является беспрецедентной», а далее говорилось: «Если произойдут определенные мутации, то это будет означать, что для того, чтобы заразиться, будет достаточно просто подышать рядом с больным. Инфекция может быстро распространиться в любой уголок мира, как это случилось в 2009 году, когда из Мексики по всему миру распространился вирус гриппа H1N1». Первое утверждение, очевидно, неверно; это преждевременное высказывание, которое не смогло пройти проверку научными методами в результате наблюдения за эпидемией (подробно мы обсудим этот вопрос в следующей главе). Второе утверждение формально верно, но оно сделано без учета генетического расстояния, которое очень часто препятствует переходу одного фенотипа в другой. Высокий генетический барьер лишил вирус птичьего гриппа H5N1 способности освоить передачу инфекции воздушно-капельным путем среди людей. Более того, когда этого удалось добиться в лаборатории, вирус утратил свою вирулентность. Действительно, несмотря на довольно-таки успешную адаптацию к новому хозяину, изменение пути передачи и тканевого тропизма встречаются у вирусов крайне редко. Это верно даже для РНК-содержащих вирусов, известных своей эволюционной ловкостью. Да, изменения такого рода происходят, но не часто. Вот два известных примера: превращение вируса птичьего гриппа из успешно адаптированного кишечного патогена в вирулентный и контагиозный респираторный вирус человека – это первый пример. Примечательно, что изменение пути передачи и тропизма потребовали одновременных компенсаторных изменений. Успешный вирус человеческого гриппа проявляет большую патогенность в организме своего нового хозяина, что позволяет ему распространяться благодаря симптоматике (при кашле и чихании, воздушно-капельным путем). Второй необычный случай связан со свиным кишечным коронавирусом, единичная мутация в геноме которого, приводящая к изменению в белке вирусной оболочки, может превратить его в респираторный патоген – свиной респираторный коронавирус (Zhang et al., 2006). Несмотря на то что этот вирус легко распространяется между свиньями воздушно-капельным путем, он намного менее патогенен, чем предшественник, от которого он произошел. Это очень напоминает экспериментально полученные варианты вируса птичьего гриппа H5N1. Успех новой вирусной линии с измененным способом передачи является многофакторным и в типичных случаях сочетается с другими фенотипическими изменениями. Чаще всего новым вирусным разновидностям приходится поступаться своей вирулентностью!