Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Так же, как мышиные ретровирусы снабдили некоторые виды генетическим материалом, позволяющим развить иммунитет к инфекциям, поступили и эти вирусы. Выработка противовирусного ответа могла быть одним из этапов гонки вооружений между вирусами и их природными хозяевами. Как мы видим и в случае других инфекций, снижение патогенности может привести к большей устойчивости и меньшей вредоносности инфекции, что в эволюционном плане выгодно обеим сторонам. В противном случае тяжелые эпидемические инфекции, вызывающие быструю гибель хозяина, могут создать высокий риск вымирания для вирусов, если его линии не могут пребывать в организме хозяина, как в природном резервуаре. Эндогенные вирусные элементы позволяют создавать такие резервуары. Древние вирусы, оставившие ЭВЭ в хозяйских геномах 50 миллионов лет назад, видимо, вымерли и не являются прямыми предками вирусов, циркулирующих в наши дни. Фактически это одна из сил, создавших вирус Эбола, вирус Марбург и линии борнавируса, циркулирующие в настоящее время.

Глава 15 Вирусы как инструмент

Сегодня мы справляемся со многими эндемическими вирусными заболеваниями человека с помощью вакцин. Широкое распространение вакцинации против оспы и кампания по ее искоренению закончились в 1977 году заявлением о полной ликвидации натуральной оспы. Вакцинация детей в раннем возрасте высокоэффективной вакциной в настоящее время доступна повсеместно. В развитых странах практически покончено со свинкой, корью, краснухой и полиомиелитом с помощью соответствующих вакцин. В прежние времена эти заболевания приносили много забот родителям. В моем детстве эти вирусные заболевания были едва ли не ритуальными – ими перебаливали практически все дети. Лично я приобрел иммунитет к кори, краснухе, свинке и ветрянке через не очень легкие заболевания. Эти заботы кажутся несколько неуместными сегодня (учитывая, например, что НАСА объявило о намерении отправить на Луну людей в конце нынешнего десятилетия), но такое легкое отношение было бы невозможным без изобретения противовирусных вакцин.

Мы научились обращать вирусы против них самих и превратили их в наши инструменты. Их использование в вакцинах для борьбы с инфекционными болезнями стало рутиной. Эти инструменты можно с полным правом считать средствами биологического (вирусного) контроля. Вакцины, содержащие живые вирусы и ослабленные живые вирусы, применяют для подавления вирусных инфекций у человека и домашних животных. Увенчались успехом также попытки использования вирусов для уничтожения паразитов домашних животных. Однако я рассмотрю один пример использования вируса как биологического оружия для уничтожения вида млекопитающего животного (это был спасительный провал, как уже, я надеюсь, догадываются читатели). Это будет каноническая притча о совместной эволюции вируса и хозяина. Этот рассказ можно понять в контексте биологии вирусной эволюции, и к тому же это замечательный пример принципа Черной Королевы в действии.

Вирус миксомы: биологический контроль

В 1896 году среди европейских кроликов, доставленных в Пастеровский институт Монтевидео (Уругвай), разразилась эпидемия какой-то болезни. Это был результат межвидовой передачи вируса миксомы, поксвируса, естественным хозяином которого был тапети, разновидность южно-американского кролика. Вирус миксомы вызывал относительно доброкачественные фиброзные разрастания у тапети, но оказался в высшей степени патогенным для европейских кроликов. Вирус вызывал у них тяжелую генерализованную болезнь (миксоматоз), сопровождавшуюся почти стопроцентной летальностью. Переносчиками заболевания являются комары. За сто лет до описываемых событий сами кролики стали бедственным поветрием. Европейские переселенцы в Австралию взяли с собой кроликов на свою новую родину. Животное, служившее поначалу источником мяса и меха, а иногда и объектом спортивной охоты, в течение восемнадцатого века расплодилось по всему пятому континенту. К 1920 году в Австралии обитали не менее 10 миллиардов кроликов. Еще в 1919 году бразильский ученый Х. Борепер Арагао понял, как можно с пользой применить вирус миксомы. Он обратился к австралийскому правительству с предложением воспользоваться вирусом миксомы для искусственного заражения кроликов (Fenner, 1983). Из этой инициативы ничего не вышло, и только после окончания Второй мировой войны было принято специальное постановление Содружества о борьбе с паразитами.