Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Самый удивительный результат действия полезных вирусов – образование плаценты у человека, и в этом процессе задействован ретровирус. Из-за этого вируса нам не нужно откладывать яйца, как многим другим животным, и эмбрион может развиваться внутри организма матери. Ретровирусы способны индуцировать иммунодефицит, свойство, приведшее к крупнейшей катастрофе в истории человечества – эпидемии СПИДа, вызванного ВИЧ. Способность вируса, близкого к ВИЧ, оказывать супрессивное действие на иммунную систему дала возможность эмбриону развиваться в утробе матери и не быть отторгнутым ее иммунной системой. Белок Env оболочки дефектного эндогенного ретровируса человека (HERV-W) стал частью плаценты матери, а конкретнее, он образовал синцитий, состоящий из многоядерных трофобластов, индуцирующих локальный иммунодефицит, обеспечивающий рост эмбриона. Млекопитающим не нужна яичная скорлупа, как птицам, или сумка, как кенгуру, чтобы эмбрион развивался в организме матери в отдельной полости. Просто удивительно, насколько похожи поверхности белка Env HERV-W и ВИЧ. И в том и в другом вирусах можно выявить ровно 20 аминокислот как соответствующие последовательности, и сегодня их выявляют в трансмембранном белке gp41. Самое удивительное, что в основе используемого в настоящее время простого теста на ВИЧ лежит синцитий: многие клетки сливаются друг с другом, образуя гигантские многоядерные клетки, но они легко выявляются при помощи оптического микроскопа. Таким образом, свойство, которое сегодня делает ВИЧ смертельным вирусом, ранее в процессе эволюции обусловило формирование одного из самых значимых преимуществ человека – развитие плаценты. Вероятно, есть больше свойств, за которые отвечают вирусы, но мы об этом ничего не знаем. Я не знаю, оказался и синцитий в матке преимуществом для этого вируса-предшественника, но вполне возможно, что это стратегия, повышающая шансы вируса на выживание. HERV-W относится к эндогенному вирусу овец(enJSRV), который до сих пор проявляет себя и как эндогенный, и как экзогенный. Именно из-за него умерла первая клонированная овца Долли. Этот вирус все еще находится в промежуточном состоянии между эндогенным и экзогенным, что довольно странно, поскольку считается, что он существует 5–7 млн лет. Тьерри Хайдман, работающий в Париже, выделил вторую молекулу синцитина, и аналогичные последовательности синцитина можно выявить и у многих других видов животных. Эти последовательности включают в себя вышеупомянутый RELIK – древний вирус кроликов и других млекопитающих, таких как кошки и собаки. «Эндогенизация» синцитиальных вирусов произошла 25–40 млн лет назад. Недавно даже у свиней и лошадей были описаны синцитиальные вирусы, связанные с плацентой, – 18 различных вирусов и большое количество видов. Они неродственны между собой, поэтому синцитий, возможно, «изобретался» много раз. Совсем недавно HERV-W и его оболочечный белок Env были обнаружены при целом ряде заболеваний у человека, включая амиотрофический боковой склероз (АБС), рассеянный склероз (РС) и диабет 2-го типа. Разрабатывается вакцина против белка Env. Более того, вирус РС уже получил название «ретровирус, ассоциируемый с рассеянным склерозом» (MSRV). Могут ли быть такие случаи единичными? Время покажет.

Вирус, полный генов осы, – это точно вирус?

Мой любимый вирус – поли-ДНК-вирус (PDV), вирус насекомых, поскольку, похоже, в нем нет ничего «правильного». Он никак не вписывается в известные схемы классификации вирусов. Во-первых, у него нет генома. Он не пустой, но находящиеся в нем ДНК – ДНК хозяина, и таких ДНК много – 30 плазмидных кольцевых ДНК. Поэтому этот вирус становится исключением, вирусом с большим количеством инородных ДНК, что и дало ему название «поли-ДНК-вирус». Кроме того, за счет собственной репликации он не инфицирует клетки, а скорее помогает хозяину продуцировать потомство, но может действовать и без хозяина. Это напоминает совместную работу или субподряд, что хорошо для потомства хозяина и в конечном счете дает преимущество самому вирусу. Безусловно, у вируса есть своя генетическая информация, но она находится не в его частицах, а передается в геном хозяина, можно сказать, путем «аутсорсинга». Вирусная ДНК интегрируется в геном хозяина в осе-матке, обеспечивая производство новых вирусных частиц в ее яичниках. Оса-матка секретирует яйца, а вместе с ними и вирус, и вводит их в полость тела гусеницы. Затем вирусы высвобождают 30 плазмидных ДНК с генетической информацией, кодирующей токсины, которые они продуцируют, и уничтожают гусениц. В результате образуется заранее переваренная пища для молодых ос. Это идеальная смена ролей: вирусы теперь с генами хозяина, а хозяин – с вирусными генами.