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

В отличие от вакцины против полиомиелита, эффективной уже в первые месяцы жизни реципиента, ослабленная вакцина против кори неэффективна на ранней стадии жизни. Многие дети несут антитела к вирусу кори, полученные от их матерей, и эти антитела инактивируют вакцину в течение нескольких месяцев после рождения. Поэтому, несмотря на то, что нынешняя вакцина очень эффективна, необходимо продолжить работу по созданию более качественного аналога, который не будет инактивироваться антителами матери, для того, чтобы имелась альтернатива.

Когда в 1926 году была опубликована книга «Охотники за микробами», никто не знал, что вирусы вызывают грипп или что инфекции, вызываемые геморрагическими вирусами – Эбола, Ласса, SARS, Зика, Западного Нила и инфекция ВИЧ – поджидают нас в будущем. Сегодня станции мониторинга во всем мире следят за появлением новых вариантов вируса гриппа и за возвращением его известных типов. Недавнее появление вируса геморрагической лихорадки Эбола в Западной Африке впервые в 2013–2015 годах; вирусов атипичной пневмонии, лихорадки Зика и Западного Нила в Северной и Южной Америке; и ВИЧ-инфекция в большинстве стран мира создавали проблемы для нового поколения охотников за микробами, равно как оспа, полиомиелит, корь и желтая лихорадка для медицинских исследователей прошлого. Эволюционирующие вирусы, мутации которых вызывают изменения в их геномах в сочетании с проникновением популяций людей на территории, ранее использовавшихся только для сельского хозяйства или занятых девственными лесами, обычно позволяют новым болезнетворным агентам заражать людей и провоцировать развитие болезней. Располагая соответствующими ресурсами для выполнения работы, талантом для выполнения задач и постоянным технологическим прогрессом, мы должны поставить под контроль вирусы, вызывающие геморрагические лихорадки, так же, как мы контролируем вирусы оспы, желтой лихорадки, кори и полиомиелита. Действительно, технология, внедренная с 2017 года, позволяет быстро устанавливать нуклеотидную последовательность инфекционного агента в полевых условиях и размещать эту информацию по всему миру за 48–72 часа. Тем не менее ВИЧ и другие подобные инфекции создают уникально сложные проблемы и стоят особняком от всего того, что наблюдалось ранее. ВИЧ-инфекция продолжает присутствовать у зараженных индивидов, и таким образом не поддается действию иммунного ответа против ВИЧ. Следовательно, стратегии, успешно укротившие наиболее вирулентные и острые инфекции, должны быть изменены и пересмотрены, чтобы контролировать длительные персистирующие вирусные инфекции.

С 1953 года, когда Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли структуру молекулы ДНК, содержащую генетические инструкции и передающую их из поколения в поколение, научная догма утверждала, что вся генетическая информация кодируется нуклеиновыми кислотами. Однако недавнее открытие прионных белков ввело в микробиологию нового игрока: некоторые утверждают, что этот белок также может обеспечивать перенос наследственной информации от одного поколения к другому. Патогенные прионы возникают в результате мутаций в гене нормальной клетки, и многие считают, что конформационное изменение от нормального приона к аномальному является причиной губчатой энцефалопатии. В настоящее время интерес исследователей сосредоточен на том, могут ли прионная болезнь коров, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота, или коровье бешенство, или, возможно, хроническая истощающая болезнь оленей и лосей, преодолевать видовой барьер и воздействовать на людей, приводя к прогрессирующей деменции и смерти. Прион сам по себе может быть инфекционным агентом, способным передавать болезнь. С этим связано предположение, что прионы являются причиной и других болезней старения. Речь идет не о «пугающей» ценности этой информации, а о перспективах научных исследований, которые в конечном итоге позволят выявить и победить этот болезнетворный агент.

Используя иную стратегию, некоторые вирусы заражают T-клетки, не убивая их, но подавляют иммунный ответ на заражающий агент и вместо этого вызывают персистирующую инфекцию. Во время этой хронической инфекции вирусы способны изменять функции клеток, в которых они скрываются. Например, вирусы могут препятствовать производству в нервных клетках молекул, необходимых для когнитивной функции и нормального поведения, препятствовать выработке эндокринными клетками гормонов, необходимых для поддержания метаболизма и роста, и блокировать в иммунной системе выработку цитокинов и других факторов роста, а также антител, требующихся для обеспечения защиты от микробов и рака¹¹. В настоящее время исследования сосредоточены на изучении молекулярной основы развития этих заболеваний и выяснения того, не вызываются ли вирусами болезни с невыясненной этиологией, поражающие мозг, эндокринную и иммунную системы, сердце и другие органы человека.