Вирусы и эпидемии в истории мира. Прошлое, настоящее и будущее

Еще одна, ранее малоизвестная вирусная инфекция, чикунгунья (chikungunya), передается азиатским тигровым комаром Aedes albopictus. Со временя открытия вируса в Танзании в 1953 году болезнь, возбудителем которой он является, распространялась исключительно в развивающихся странах Азии и Африки. Однако в 2005–2006 годах массовая эпидемия вирусной инфекции чикунгунья прошла по острову Реюньон, географической единице, расположенной у берегов Мадагаскара и находящейся под управлением Франции. Более 40 % населения острова в 785 000 человек заразились этим вирусом, который вызвал сильные головные боли, боли в мышцах и суставах, сыпь, после чего наступала полная обездвиженность. В ряде случаев понадобилась госпитализация. Затем чикунгунья быстро распространилась на окружающие Реюньон острова в Индийском океане: Коморские острова, Сейшелы, Майотту, Маврикий – и оттуда на Индию, где были инфицированы 1,5 миллиона человек. При популярности этих островов Индийского океана среди отдыхающих и быстроте перелетов из Европы и Америки на эти острова и обратно болезнь вскоре разразилась в Италии и Франции и была импортирована в Северную Америку и Карибский бассейн. Взрывной характер эпидемии был обусловлен двумя факторами. Во-первых, во время первоначальной вспышки 2005 года вирус прошел точечную мутацию, приводящую к замене одной-единственной аминокислоты, что позволило ему реплицироваться более производительно в организме комара-хозяина. Новообразовавшаяся форма вируса размножалась почти в сто раз лучше и в больших количествах в слюнных железах комаров, значительно увеличивая распространение инфекции после 2005 года. Во-вторых, комар-переносчик смог добраться до новых мест обитания по всей Европе, Северной Америке и Карибского бассейна. Подобно вирусной инфекции чикунгунья, заболевания, вызванные вирусом Западного Нила и вирусом лихорадки Зика, передаются с укусами комаров.

Если бы эффективные вакцины против этих болезнетворных микроорганизмов были созданы, важнейшим положительным результатом их применения стало бы ограничение распространения этих вирусов. Рассмотрим вирус кори как пример контроля над крайне инфекционным возбудителем. Даже при охвате противокоревой вакцинацией 98 % населения в Соединенных Штатах внушительное число людей остаются не защищенными от этой вирусной инфекции (2–3 % населения в примерно 300 миллионов составляет около 6–9 миллионов человек). Когда какой-нибудь конкретный вирус распространяется среди группы населения, он стимулирует появление низкого уровня инфекции у людей с иммунитетом. Результатом становится иммунная реакция, похожая на ту, что возникает при ревакцинации, и даже превосходящая ее. Но люди, не обладающие иммунитетом против этой инфекции, особенно восприимчивы к ней. Путешественники, возвращающиеся из мест, где случилась эпидемия кори, как та, что охватила сейчас части Восточной Европы, Африки, Филлипинских островов или Японии, могут привезти в себе вирус в инкубационном состоянии в Соединенные Штаты. В случае если это приведет к вспышкам заболевания, скорее всего, будут проведены массовые вакцинации людей в окружающих очаг районах. При всеобщей вакцинации практически каждый человек будет защищен от болезни, и эпидемия, которая могла бы начаться в противном случае, будет взята под контроль.

К несчастью для инфицированных вирусом лихорадки Ласса или хантавирусом, вакцины, которая могла бы предупредить возникновение возбуждаемых ими болезней, еще не существует. Вакцина против вируса лихорадки Эбола прошла испытания в 2019 году с неубедительными результатами. Даже если бы такая вакцина оказалась эффективной, ее вряд ли стали бы использовать в странах с низкой заболеваемостью этими инфекциями. Тем не менее экзотические вирусы из Африки, несмотря на редкость случаев заболевания ими, проникли и в Соединенные Штаты и в другие страны. Хотя у себя на родине хантавирус не вызывал массовых эпидемий, вирусы Ласса, Эбола, Зика и лихорадка Западного Нила становились их причинами.

Как появляются такие новые вирусы? Существует пять основных путей для этого. Во-первых, вирус может изменить свое поведение и увеличить вирулентность (способность инфицировать) по мере своего развития посредством изменений своего генетического материала. Типичными для этого являются реассортация вирусных генов, рекомбинация одного из вирусных генов или мутация внутри одного вирусного гена. Реассортация происходит, когда вирус с многочисленными генными сегментами меняется одним или несколькими сегментами с другим вирусом и образовывает новый вирус.