Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

В наше понимание эволюции эболавирусов во время эпидемии 2013–2015 годов внесли вклад многие группы ученых. Некоторые прежние, принятые по умолчанию допущения относительно вспышек эболавирусной инфекции были подтверждены, а также были получены новые знания по эпидемиологии на основании наблюдения генетических изменений в расходящихся в ходе филогенеза вирусных линиях. Никогда прежде у ученых не было возможности секвенировать геномные последовательности вирусов после их многочисленных передач от человека к человеку. Эболавирусы располагают геномом, состоящим из отрицательной цепи РНК, которая реплицируется с помощью РНК-полимеразы, и мы ожидаем, что ошибочное включение одного или двух нуклеотидов в дочерние геномы может создать отличную популяцию вирусов, составляющую квазивид. Этот квазивид является объектом очищения или диверсификации под действием давления положительного отбора внутри организма-хозяина и, конечно, во время передачи новому хозяину, когда вирусу приходится преодолевать узкое бутылочное горлышко. Ширина горлышка определяется минимумом инфицирующей дозы. Результаты первого анализа доступных геномных последовательностей вирусов, выделенных в Гвинее и Сьерра-Леоне, появились осенью 2014 года (Gire et al., 2014; Baize et al., 2014). Несколько наблюдений позволили охарактеризовать природу вспышки заболевания. Оно возникло в результате единичной межвидовой передачи в человеческую популяцию: все полученные штаммы имели происхождение от одного вируса, который появился в начале того года в Гвинее. Этот вирус представлял отдельный самостоятельный таксон, произошедший от линий вирусов, циркулировавших в Центральной Африке на протяжении предыдущего десятилетия. Каждая из зарегистрированных вспышек эболавирусной инфекции вызывалась независимым зоонозным событием, передачей человеку вирусов, циркулирующих в природных резервуарах. Эти наблюдения научили нас, что, по всей вероятности, эболавирусы циркулировали в природном животном резервуаре в обширных регионах Африки задолго до их первого обнаружения в 1976 году. Это противоречит более раннему предположению о том, что картина последовательных вспышек отражает фронт наступления эпидемии вновь появившихся эболавирусов, распространяющихся по Африке (Wittmann et al., 2007).

Изучение геномов эболавирусов, выделенных из клеток семидесяти восьми больных в Сьерра-Леоне (Gire et al., 2014), подтвердило, что эпидемия была вызвана двумя самостоятельными штаммами, переданными из Гвинеи. Эти же ученые обнаружили разнообразные мутации этих штаммов, некоээиторые из них были несинонимическими, а значит, могли указывать на возможность адаптивных эволюционных изменений. Более того, частота нуклеотидных замен оказалась выше во время эпидемии, чем в промежутках между вспышками. Это наблюдение и побудило Остерхольма закричать: «Волки!» и предположить, что вирус мутирует быстрее, чем в норме, а значит, существует опасность его воздушно-капельной передачи. Это станет ясно, когда я перейду к обсуждению более поздних исследований, выполненных той же и другими группами ученых, которые убедительно показали, что это не так. Чтобы быть честными по отношению к авторам, необходимо добавить, что они сопроводили свое сообщение о повышении частоты мутаций во время эпидемии соответствующими оговорками. Эту частоту можно было переоценить из-за незавершенного очищающего отбора, феномена, который позволяет некоторым губительным мутациям существовать в смешанных популяциях до того, как они будут уничтожены очищающим отбором. В этом отношении научное содержание статьи было корректным и уравновешенным, если ее внимательно читать.