Был тихоней, стал «массовым убийцей». Как и почему мутируют вирусы?

Был тихоней, стал «массовым убийцей». Как и почему мутируют вирусы?
фото показано с : aif.ru

2021-7-27 15:30

Угроза того, что смертоносный птичий грипп приобретёт способность передаваться от человека к человеку, по-прежнему существует. Всемирная организация здравоохранения неоднократно об этом предупреждала.

Пандемия COVID-19 длится почти полтора года, и до сих пор неясно, когда она закончится. Коронавирус показывает чудеса приспособляемости: с начала вспышки были обнаружены сотни его мутаций, а вообще в природе, по оценкам учёных, циркулирует несколько тысяч штаммов SARS-CoV-2.Когда именно на Земле появились первые вирусы, наука точно не знает. Недавно учёные нашли в леднике Тибета 28 неизвестных ранее агентов. Как минимум половина из них вернулись к жизни после того, как лёд (а его возраст — 15 тыс. лет) растаял. Авторы этого открытия надеются на то, что оно поможет им проследить эволюцию вирусов.АиФ.ru рассказывает, как она вообще происходит. Дамоклов меч над человечествомВесной 1997 года в Гонконге заболел трёхлетний мальчик. Болезнь напоминала обычную простуду, но высокая температура и кашель держались почти неделю, и малыша отвезли в больницу. Спасти его, увы, не удалось. Когда вирусологи проанализировали образцы мокроты мальчика, они обнаружили в ней вирус H5N1. Этот патоген вызывает острую инфекционную болезнь у птиц, известную как птичий грипп.К августу 2005 года было зафиксировано 112 случаев заболевания людей птичьим гриппом в странах Юго-Восточной Азии. 64 из них закончились летальным исходом. Вообще, летальность вирусов птичьего гриппа необычайно высока: в данном случае она составила около 50%, а бывает, что у некоторых штаммов она достигает и 100%.Было установлено, что во всех зарегистрированных медиками случаях вирус H5N1 передался людям от домашних птиц. И нам всем крупно повезло, что он не приобрёл способности передаваться от человека к человеку. Это могло случиться, если бы он встретился в организме птицы или какого-нибудь другого животного с вирусом сезонного гриппа. Два инфекционных агента обменялись бы генетическим материалом, и в результате возникли бы новые варианты вирусов – возможно, с более неприятными для нас свойствами. Такой обмен на языке биологов называется реассортацией, и он является одним из механизмов эволюции вирусов и возникновения патогенов, вызывающих пандемии с многомиллионными жертвами.Так, вирус «испанки», погубивший более 50 миллионов человек век назад, как предполагают учёные, появился как раз в результате реассортации – обмена генами между вирусами птичьего гриппа и человеческого. В конце 1990-х американские учёные выделили этот патоген из захороненных на Аляске тел, исследовали и нашли в нём лишь одно существенное изменение, которое сделало его «массовым убийцей». Мутация произошла в гене поверхностного белка, после чего вирус получил способность связываться с рецепторами на тканях верхних дыхательных путей человека.Но вернёмся к смертоносному вирусу птичьего гриппа H5N1. Угроза, что он приобретёт способность передаваться от человека к человеку, никуда не делась. Она по-прежнему существует и дамокловым мечом висит над цивилизацией. Всемирная организация здравоохранения неоднократно об этом предупреждала. Города – очаги эпидемийУ науки нет единой версии происхождения вирусов. Загадочно выглядит и их регулярный, ежегодный апгрейд: непонятно откуда и по каким причинам в природе вдруг возникают новые, ранее неизвестные виды. И некоторые из них настроены по отношению к человечеству весьма недружелюбно.Вообще, каждая клетка нашего организма несёт в себе следы прошлых встреч с вирусами. Они окружали человека всегда и повсюду, демонстрируя феноменальные способности меняться и приспосабливаться. Способности эти вызваны тем, что у вирусов, как правило, нет системы починки (репарации) повреждений ДНК, и любая мутация в их геноме сохраняется, участвуя в дальнейшем отборе. А естественный отбор - двигатель эволюции. Во-вторых, разные вирусы, заразившие одну и ту же клетку, как уже сказано, легко обмениваются фрагментами генетической информации, порождая всё новые и новые варианты. В-третьих, у них очень быстро происходит смена поколений – на неё может уйти всего пара суток.Европейская цивилизация со времён античности подвергалась опустошающим эпидемиям, возбудителями которых выступали как вирусы, так и бактерии. В первую очередь это были чума, холера и натуральная оспа. Порой инфекционные заболевания приходили друг за другом, опустошая города и оставляя в живых меньшую часть населения.Первая зафиксированная в письменных источниках вирусная эпидемия, как предполагают учёные, случилась в Риме в 166 году. Историкам она известна под названием Антонинова чума, но, судя по признакам, это была оспа или корь. А некоторые исследователи считают, что это были вспышки того и другого заболевания, сменившие друг друга. Эпидемия свирепствовала более 20 лет. Римский историк Кассий Дион писал, что в 189 году за один день в столице империи от неё умирало около 2 тысяч человек.Именно города, где люди жили в тесном контакте и при большой численности, в дальнейшем становились очагами инфекционных вспышек. Помимо скученности населения, пагубную роль играло снижение иммунитета, вызванное непременными спутниками городской жизни - загрязнением среды обитания и стрессами. Всё это в совокупности создавало (и продолжает создавать) хорошие условия для эволюции вирусов и появления их новых вариантов.В качестве примера можно привести вирусы герпеса. Ими инфицировано большинство населения Земли, но пока человек живёт в нормальных условиях, они никак себя не проявляют. Однако если иммунитет даёт сбой, причиной которого может быть всё тот же стресс или плохая экология, некоторые вирусы герпеса (всего их в человеческой популяции циркулирует 8 типов) активизируются, ещё более угнетая защитные силы организма. В итоге «открываются ворота» для более опасных вирусов, которые уже могут привести к эпидемии. Чего они от нас «хотят»?На протяжении всего 2020 года учёные и врачи объясняли нам нюансы жизнедеятельности инфекционных патогенов, в первую очередь – коронавируса SARS-CoV-2. Так мы узнали, что вирус, как и любой паразит, не заинтересован в смерти хозяина, ведь жить и размножаться вне клетки он не может. Даже геморрагическая лихорадка эбола, наводящая ужас на жителей Африки и признанная угрозой мирового масштаба, убивает в среднем половину заразившихся ею. Да, при некоторых вспышках её летальность достигала 90%, но каждый десятый всё-таки оставался в живых.Те феноменальные способности к изменчивости и приспособляемости, которые показывают вирусы, нацелены вовсе не на убийство хозяина, а на максимально быструю и эффективную репликацию, попросту - размножение. Именно в этом задача их эволюции, а не в том, чтобы посильнее нас помучить и свести в могилу как можно больше людей. Гибель хозяина или его тяжёлое состояние – всего лишь «побочный эффект» деятельности вируса.Некоторые из них намеренно снижают интенсивность своего размножения, чтобы их носитель продолжал жить, не умирал. Другие и вовсе выработали в ходе эволюции такую стратегию – встраивать свой геном в клетку хозяина и жить, никак не проявляя себя. Правда, если возникает угроза (или вирусу «кажется», что она возникает), то он мигом способен активизироваться и убить своего носителя, чтобы перейти к другому.Когда-то, на заре человечества, вирусы участвовали и в эволюции Homo sapiens тоже – они помогали создавать новые гены нашим далёким предкам. Ряд учёных считают, что они и сейчас остаются «орудием» нашей эволюции, поскольку регулируют посредством эпидемий численность и жизнеспособность популяции. Создав себе максимально комфортную среду, перекроив под себя планету и отгородившись от дикой природы, человек возомнил себя совершенным биологическим видом. Вирусы всего лишь напоминают ему о том, что он один из многих.То же самое касается и коронавируса SARS-CoV-2. Пройдёт время, и мы как-то уживёмся с ним. Возможно, даже поймём, чего ему от нас было нужно.

Подробнее читайте на ...

вирусы вирусов эволюции вирус учёные человека новые гриппа

Фото: metronews.ru

Новые вирусы обнаружены в ледниках Тибета: насколько они опасны для человека

Авторы работы надеются, что их открытие поможет проследить историю эволюции вирусов и лучше понять, какие изменения происходили в окружающей среде в прошлом metronews.ru »

2021-07-22 17:33

Неизвестные науке вирусы обнаружены в тающих ледниках Тибета

Таяние ледников позволяет учёным находить сохранившиеся во льду неизвестные биологические формы и изучать их эволюцию. При этом некоторые из этих образцов могут оказаться жизнеспособными и сегодня. vesti.ru »

2021-07-22 12:38

Что такое штаммы вирусов?

Сегодня часто можно услышат в новостях слово «штамм». Раньше его использовали преимущественно в рассказах про вакцину от гриппа — каждый год новая прививка от нового штамма. Сегодня всех волнует коронавирус. aif.ru »

2020-12-22 12:33

Фото: aif.ru

«Мы не умрем». Вирусолог — о сценариях развития эпидемии коронавируса

Глава Всемирной организации здравоохранения Тедрос Адханом Гебрейесус заявил: предсказать дальнейшее развитие эпидемии коронавируса невозможно. АиФ.ru расспросил вирусолога о том, как пережить возможную пандемию. aif.ru »

2020-02-18 00:09

Ученые считают, что нашли способ остановить простуду

Поскольку лето постепенно угасает, мы можем ожидать уютных зимних вечеров и, конечно же, праздников. Но есть один аспект зимы, которого мы все боимся: боль в горле, капающие носы и головные боли. Но не бойтесь, ученые на шаг ближе к тому, чтобы остановить простуду, делая зимние месяцы намного более терпимыми.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Microbiology, показало, что отключение определенного белка в наших клетках останавливает прогрессирование вирусов простуды. Еще очень рано говорить о полной победе над простудой - новый метод был проверен только на мышах и клетках человека в чашке - но результаты экспериментов многообещающие.

«Наши бабушки всегда спрашивали нас: «Если ты такой умный, почему ты не нашел лекарство от простуды?», - сказал старший автор доктор Ян Каретт. «Теперь у нас есть новый способ сделать это».

Простуда является самой распространенной инфекционной болезнью в мире, и каждую зиму мы можем ожидать заражение до четырех из этих утомительных вирусов. Их распространенность объясняется тем, что существует более 200 вирусов простуды, и они могут мутировать, становясь устойчивыми к лекарствам и уклоняющимся от вакцин. Это означает, что даже если у вас было 20 простудных заболеваний в вашей жизни, и поэтому вы неуязвимы для этих 20 вирусов, еще есть много других, чтобы застать врасплох вашу иммунную систему.

Около 160 вирусов простуды относятся к группе вирусов, известных как риновирусы. В свою очередь, риновирусы являются частью более широкой группы, известной как энтеровирусы, наиболее известным из которых является полиовирус. Исследователи из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско отключили определенный белок в клетках млекопитающих и обнаружили, что это остановило размножение энтеровирусов.

Чтобы выяснить, какие гены могут быть связаны со способностью вирусов к репликации, исследователи вырастили человеческие клетки в лаборатории и затем использовали редактирование генов, чтобы отключить случайный ген в каждой клетке. Затем они столкнулись с клетками риновирусом RV-C15 и энтеровирусом EV-C68, который связан с редким заболеванием спинного мозга, которое называется острым вялым миелитом. Несколько клеток сумели выжить и разделиться.

Команда обнаружила, что клетки, лишенные гена, кодирующего фермент (белок, ускоряющий биохимические реакции), называемый SETD3, смогли предотвратить размножение обоих вирусов для заражения новых клеток. Затем они заразили клетки отключенным геном SETD3 тремя риновирусами, полиовирусом и несколькими другими энтеровирусами и обнаружили, что ни один из них не может реплицироваться в клетках. Однако, когда ген SETD3 был восстановлен до нормы, вирусы могли успешно размножаться.

В целом, репликация вируса была в 1000 раз ниже в клетках человека, не имеющих SETD3, и в 100 раз ниже в эпителиальных клетках бронхов, которые обнаруживаются в дыхательной системе, в которых отсутствует фермент.

Но как отсутствие этого фермента может повлиять на организм? Исследователи разводили генетически модифицированных мышей, которые не могли производить SETD3, и обнаружили, что они достигли зрелого возраста с хорошим здоровьем и были фертильными. Кроме того, они были невосприимчивы к двум энтеровирусам, которые обычно имеют фатальные последствия, даже если эти вирусы были введены непосредственно в их мозг.

Команда также поняла, что вирусы не используют ту часть белка SETD3, которая используется клетками человека.

«Это дает нам надежду на то, что мы сможем разработать лекарство с широкой антивирусной активностью против не только простуды, но, возможно, и всех энтеровирусов, даже не нарушая регулярную функцию SETD3 в наших клетках», - сказал Каретт.

Этот потенциальный лекарственный препарат еще далек от испытаний на людях и еще далек от того, чтобы быть созданным и доступным для широких масс. Тем не менее, новое открытие дает надежду на то, что когда-нибудь это произойдет, что позволит будущим поколениям наслаждаться зимой и не страдать от простуды, пишет IFLScience.

kapital-rus.ru »

2019-09-17 19:47

О ситуации по заболеваемости гриппом и ОРВИ в Европейском регионе и Российской Федерации

На 9 неделе 2018 в большинстве стран Северного полушария отмечалось широкое распространение вирусов гриппа. В том числе заболеваемость гриппом продолжает широко распространяться в Европейском регионе, где социркулируют оба типа вирусов гриппа А и В, при этом зарегистрирована более высокая активность вирусов гриппа типа B по сравнению с вирусами типа A. rospotrebnadzor.ru »

2018-03-14 12:00

Учёные: С неба постоянно идёт сверхплотный вирусный дождь

Международная группа исследователей обнаружила, что каждую секунду на каждый квадратный метр из атмосферы опускается от нескольких тысяч до десятков тысяч вирусов. Это означает, что ряд вирусов может распространяться не только непосредственно от носителя к носителю, но и на большие расстояния, даже межконтинентальные. life.ru »

2018-02-08 08:15

О ситуации по заболеваемости гриппом и ОРВИ в Европе

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека информирует, что по данным Европейского регионального бюро Всемирной организации здравоохранения в странах Западной, Северной и Южной Европы активность вирусов гриппа повысилась. rospotrebnadzor.ru »

2018-01-18 06:00