Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги?

Мы познакомимся и с другими примерами общественных перемен, способствовавших возникновению вирусных эпидемических (а затем и эндемических) заболеваний, но для начала мы обратимся к нескольким вирусам, вызывавшим не современные, а древние заболевания. Речь идет о вирусах, отравлявших жизнь гоминидам со времени их появления, о вирусах, корни коэволюции которых мы можем проследить до эпохи, предшествующей появлению млекопитающих и даже до эпохи беспозвоночных, то есть до времени более 400 миллионов лет тому назад. Более того, есть достаточно убедительные данные о хвостатых ДНК-фагах прокариот в их далеком эволюционном прошлом. С большой долей определенности можно утверждать, что предшественников вируса герпеса млекопитающих можно проследить до гипотетического вируса, инфицировавшего рептилий, бродивших по Земле более 200 миллионов лет назад (McGeoch et al., 1995; McGeoch, Rixon, Davison, 2006). Вирус герпеса относится к семейству Herpesviridae. К настоящему времени идентифицированы более 300 видов этого семейства; они инфицируют беспозвоночных, двустворчатых и брюхоногих моллюсков, а также и позвоночных – рыб, пресмыкающихся и млекопитающих (Davison, 2002; McGeoch, Rixon, Davison, 2006). Позвоночными хозяевами вирусов этого обширного семейства являются животные от мыши до слона, от кита до человека, от летучей мыши до гориллы и от копытных до птиц. Одного только человека инфицируют вирусы восьми видов, откуда можно предположить, что многие вирусы, заражавшие наших эволюционных сородичей, остались неоткрытыми, а возможно, уже и вымерли. Это огромное семейство успешных вирусных паразитов имеет длинную и яркую коэволюционную историю со многими видами хозяев. Те вирусы герпеса, которые были изучены к настоящему времени, выказывают чрезвычайно высокую степень сложности в своих взаимоотношениях с клетками и организмами хозяев. Я могу еще многое рассказать о биологии и способах существования этих очаровательных вирусов и об уроках, которые мы можем извлечь относительно эволюции вирусов в контексте видов их хозяев.

Никто сейчас не сомневается в том, что наши африканские предки из рода Homo страдали от инфицирования вирусами герпеса. Для того чтобы не противоречить нашим рассуждениям о численности популяций, необходимой для непрерывного поддержания передачи информации в вирусных линиях, мы должны принять, что эти вирусы должны были располагать механизмами выживания в относительно малочисленных, примитивных и рассеянных популяциях гоминид. Этот механизм должен быть антитезой тактике «бей и беги», то есть способ существования этих вирусов должен быть совершенно иным. После первичного инфицирования, которое, вероятно, сопровождалось легкой и преходящей симптоматикой, вирус оседал в организме хозяина, причиняя пожизненную, так называемую латентную инфекцию. Очень часто носитель вирусной инфекции живет с ней до самой смерти, не подозревая о своем носительстве (как любил говорить мой учитель, человек умирает с вирусом, а не от него). Как профаги бактериальных лизогенов, эти вирусы периодически активируются, производя инфекционные вирусные частицы. Независимо от особенности и различий передачи вирусов герпеса от хозяина к хозяину, их способность к латентной инфекции является хорошо подогнанной стратегией, позволяющей поддерживать непрерывность вирусных линий. Первичное инфицирование делает пациента заразным, то есть пациент служит источником передачи вируса другим хозяевам. После клинического выздоровления хозяин периодически становится заразным, что дает вирусам возможность поддерживать непрерывность цепи передачи вирусов в популяции. Сохранение стратегии латентной инфекции в течение эволюции (с полной определенностью у наиболее изученных членов семейства вирусов герпеса) говорит о том, что она в прошлом предоставила генетической информации вируса дополнительное селективное преимущество. Это преимущество должно было возникнуть в результате случайных генетических изменений, которые сохранились благодаря давлению положительного отбора. Мы можем утверждать, что латентное инфицирование и периодическая активация вирусов герпеса являются главными факторами их эволюционной успешности в качестве передающихся инфекционных агентов. Механизмы, отвечающие за эту часть жизненного цикла, настолько сложны, что невозможно предполагать, что они стали случайным результатом эволюции. Это очень сложный и совершенный механизм, который хорошо служит вирусам герпеса.