Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Перед подробным разбором того, что мы эмпирически узнали об эволюции эболавирусов во время их недавнего, довольно продолжительного пребывания среди людей, нам будет полезно рассмотреть некоторые возможные сценарии адаптации вируса в человеческой популяции. Призрак повышенной вирулентности является, конечно, самым тревожным исходом адаптации (если она имеет место). Вирусы с повышенной вирулентностью способны реплицироваться до более высоких титров, а следовательно, способны к более эффективной передаче. Вирусы, выделяющиеся в более высоких титрах, имеют селективное преимущество перед своими менее вирулентными сородичами. Имея это в виду, мы все же отметим, что нарастание вирулентности часто оказывается губительным для штамма, так как приводит к снижению значения репродуктивного числа. Высокая вирулентность может приводить к быстрой гибели жертвы и укорочению инфекционного периода (в течение которого происходит выделение вируса), что ограничивает возможность передачи. Давление отбора устанавливает равновесие, и совершенно неочевидно, что отбор будет благоприятствовать повышению вирулентности. Разнообразие адаптивных изменений может привести к появлению более успешной вирусной линии и повлиять на исход эпидемии. Ослабленная вирулентность позволяет инфицированным индивидам дольше пребывать в состоянии виремии и сохранять заразительность на фоне достаточно легкой симптоматики, ибо увеличение продолжительности этого периода может повысить репродуктивное число. Этот новый вирус может стать более успешным инфекционным агентом, который сможет распространиться в более обширной популяции, чем та, которая была инфицирована эболавирусами. Если даже у небольшого процента таких больных разовьется тяжелая или смертельная болезнь, то это приведет и к большей нагрузке на органы здравоохранения. Точно так же, несмотря на то что сегодня комитет по профилактике и контролю заболеваемости ограничивает инкубационный период при инфекциях эболавирусами тремя неделями, если появится вирус, вызывающий заболевание с инкубационным периодом 100 дней, то эпидемиологическая картина сильно изменится. Вирус сможет мигрировать на большие расстояния, и проводить карантинные и прочие противоэпидемические мероприятия станет намного сложнее.

Известно, что есть индивиды, которые, будучи инфицированными вирусами Эбола, не выказывают никаких признаков болезни (Leroy et al., 2000); возможно, эти люди обладают генотипом, который позволяет сопротивляться высокой вирулентности вируса. Выглядит вполне правдоподобным, что если вирус инфицирует достаточное число людей (естественно, обладающих разнообразными генотипами), то он, возможно, инфицирует и тех индивидов, которые являются исключительно эффективными распространителями; у таких людей заболевание может протекать бессимптомно, или возможно, что организм сумеет противостоять болезненным проявлениям, но без подавления репликации вируса. Такие индивиды будут способствовать широкому распространению эпидемии, а также могут послужить источником новых вирусных штаммов, обладающих способностью к более эффективной передаче.

В целом эти рассуждения о потенциальных эволюционных траекториях эболавирусов относятся к категории известного о неизвестном. Мы можем просто отметить, что это более или менее вероятные исходы зоонозной передачи и что редкие события будут более вероятны при массовой эпидемии с большим числом передач. Даже то, что мы можем считать известным об известном в отношении биологии вирусов Эбола и в отношении вызываемых ими заболеваний, основано в конечном счете на немногих исследованиях и на наблюдении немногочисленных больных. Ведь всего за считанные месяцы 2013–2015 годов число инфицированных эболавирусами превысило суммарное число инфицированных до этого после первого появления этих вирусов в 1976 году.

Эволюция адаптивных изменений