Вирусы: Скорее друзья, чем враги

Возникает вопрос: какое определение можно дать вирусу, который отдает все свои гены хозяину, а потом забирает их? Как таким вирусам вообще удалось получить потомство? Ответ прост: все рождающиеся осы имеют в геномах вирусные гены, унаследованные от осы-матки, и однажды этот цикл повторится. Таков механизм репликации PDV. Это «вертикальная» репродукция от поколения к поколению, аналогичная репродукции эндогенных вирусов. Однако это не настоящие эндогенные вирусы, потому что реальные экзогенные частицы покидают своего хозяина. Я хотела бы включить странные вирусы, в частности PDV, в общее определение вирусов как носителей генов для передачи генов. Такие вирусы, как PDV, совсем не редкость, их десятки тысяч. Похоже, это взаимовыгодно, чего не скажешь о гусеницах, которые ведут себя довольно странно. Вирусы и молодые осы смертельно опасны для них, но они защищают их коконы от внешних захватчиков. Таким образом, они помогают своим будущим убийцам. Иногда такое поведение называется материнским. Возможно, гусеница может отложить свою гибель. В 2015 г. было доказано, что захват гусеницами генов является защитой от других вирусов. Таким образом, принцип мутуализма и понятие «выгоды» в определенной степени применимы и к гусенице. Столь необычное взаимодействие хозяина и вируса, когда вирус наполовину эндогенный и наполовину экзогенный, может иметь очень древние эволюционные корни. Даже при более коротком жизненном цикле вирус никогда не смог бы покинуть клетку и стать полностью эндогенным, а может быть, все было наоборот – «запертые» вирусы стали мобильными?

Жизненные циклы, подобные тем, что наблюдаются при взаимодействии ос и вирусов, по-видимому, существуют и у гусениц, и у бабочек монархов, и у мотыльков.

Похоже, это пример очень эффективного природного механизма, которым следовало бы воспользоваться, и вирусы как переносчики генов, причем не своих, а чужих, – настоящий эксперимент в области генной терапии, проведенный природой. Вирус опустошается, а потом наполняется болезнетворными или «целительными» генами для проведения генной терапии. Ученые разрабатывают способы генной терапии точно так же. Генная терапия с использованием PDV – нечто особенное, поскольку она предназначена для местной терапии. Подход, аналогичный применяемому в генной терапии с использованием PDV, используется и в генной терапии  для местного применения у человека. Следовательно, такой подход появился задолго до того, как о нем задумались ученые, но пока наши достижения на этом поприще не столь впечатляющие, как у PDV.

Прионы могут обходиться и без генов

Вирусы, заимствующие гены у хозяина и не имеющие собственных, – это странно, но еще более удивительно, когда вирусы вовсе не имеют генов, никакой генетической информации. Их называют не вирусами, а прионами. Термин «прион» – слияние понятий «белок» () и «инфекция» () – придуман Стенли Прузинером. Возможно, эти исключительные по своим свойствам микроорганизмы еще один вариант вирусов, которые состоят исключительно из белков и не содержат нуклеиновых кислот. Большинство ученых исключают прионы из категории «вирусов», а я считаю, что они являются просто еще одним видом вирусов – странными вирусами!

Даже когда Стенли Прузинеру дали Нобелевскую премию за открытие прионов, полученные им результаты вызвали крайне неоднозначную реакцию. Инфекционные частицы, не имеющие нуклеиновых кислот? Это казалось совершенно невозможным. Прузинер рассказывал о полученных им результатах на конференции в Бетесде 11 сентября 2001 г., и, когда он сошел со сцены, первый самолет врезался в первую башню Всемирного торгового центра. Мы окаменели.

С помощью разработанных Прузинером и Детлевом Ризнером сверхчувствительных методов были получены свидетельства того, что прионы не содержат «инфицирующих» нуклеиновых кислот, – подтверждение, что они состоят «исключительно из белков». Тем не менее многие исследователи попытались опровергнуть эту гипотезу.