Человечество постоянно сталкивается с эпидемиями, которые медицина до сих пор не может остановить. Прогнозы ученых неутешительны: в будущем человечество может ожидать новая пандемия «болезни Х», которая способна унести в 20 раз больше жизней, чем COVID-19. По заявлению ВОЗ, «“болезнь X” является отражением знаний о том, что серьезная международная эпидемия может быть вызвана патогеном, который в настоящее время неизвестен». Откуда приходят к нам новые вирусы и стоит ли опасаться эпидемии, рассказал Андрей Девяткин, заведующий лабораторией вычислительных методов в биомедицине МФТИ.
Андрей Девяткин, заведующий лабораторией вычислительных методов в биомедицине МФТИ. Источник: Пресс-центр МФТИ.
«Болезнь X» — некое потенциальное, но вполне обоснованное опасение мирового сообщества вирусологов. Большинство инфекций имеют животное происхождение, и каждый вид обладает своим набором уникальных патогенов. Кроме того, многие возбудители инфекции имеют «родственников» у других животных, которые также могут перейти к человеку. Таким образом, чем чаще человек контактирует с дикой природой, тем больше вероятность, что плохо изученные вирусы попадут в нашу популяцию. Глобализация меняет привычный ареал обитания животных, заставляет их искать пищу в населенных пунктах, а активная миграция населения вполне способна распространить болезнь по всему миру за несколько недель.
В природе есть много неизвестных вирусов, которые существуют в естественных резервуарах — летучих мышах, грызунах, крысах, диких птицах, верблюдах и т. д. При этом для животного заболевание может проходить бессимптомно, но заражение человека новым вирусом способно привести к непредсказуемым последствиям. Клетки человека содержат другие рецепторы, с которыми взаимодействует вирусная частица. В результате безобидная, например, для летучих мышей инфекция может оказаться смертельно опасной для человека.
В условиях отсутствия доступного «транспорта» такие инфекции долго оставались преимущественно локальным явлением и, как правило, самоискоренялись, когда местное население приобретало к ним коллективный иммунитет. Но если эта инфекция попадала в новую местность, последствия могли быть самыми плачевными. Достаточно вспомнить, что коренных индейцев во многом истребили новые вирусы от европейских колонизаторов: у аборигенов Америки просто не было к ним иммунитета.
Механизм запуска больших эпидемий до сих пор сложно проследить. Например, вспышка коронавируса SARS-CoV-1 произошла в Китае в 2004 году. Тогда заболело около 10 000 человек, примерно каждый десятый пациент умер. Эту инфекцию удалось остановить за счет введения жестких карантинных мер. Судя по всему, заражение первого человека произошло либо от летучей мыши, либо от циветты (Paguma larvata) семейства виверровых. В 2012 году началась новая вспышка другой коронавирусной инфекции в Саудовской Аравии — ближневосточный респираторный синдром. В этом случае люди заражались от контакта с верблюдами. Следует отметить, что основным резервуаром возбудителя ближневосточного респираторного синдрома, судя по всему, являются летучие мыши, но они могут заразить других животных, которые, в свою очередь, заражают людей.
Строение коронавирусов
Известно семь коронавирусов, которые когда-либо заражали людей (всего известных коронавирусов — почти полсотни). Четыре из них сейчас вызывают «рядовые» острые респираторные заболевания. При этом неизвестно, какие события сопровождали первые случаи новых инфекций. Некоторые авторы ассоциируют один из этих коронавирусов, OC43, со вспышкой «русского гриппа». Первые описанные случаи инфекции зарегистрировали на территории Средней Азии в мае 1889 года. Затем это заболевание постепенно распространилось по пути следования железных дорог. В октябре в Санкт-Петербурге зафиксировали первые случаи. В декабре болезнь распространилась в столицах европейских стран. Спустя несколько месяцев зафиксировали вспышки в Северной Америке и Африке.
Другой пример, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), известен тем, что в Африке циркулирует много его генетически различных вариантов. Но только одна группа ВИЧ из пяти известных обезьяньих вирусов вышла за пределы Африки. По оценкам, примерно в 1920-х годах группа ВИЧ, ставшая глобальной, присутствовала в окрестностях города Киншаса Республики Конго, и только в 70-е годы смертельная инфекция попала в страны Карибского региона. В 80-е годы болезнь появилась в США, и здесь, несмотря на развитую систему здравоохранения, идентифицировать вирус удалось лишь спустя несколько лет циркулирования. В СССР ВИЧ появился уже в конце 80-х в результате нескольких случаев заноса инфекции.
Строение вируса ВИЧ
Зоонозами (болезнь, которая передается людям от животных) могут быть и бактериальные инфекции. Например, чума вызывается бактерией, которой могут быть заражены блохи. Блохи, в свою очередь, паразитируют на грызунах. Следует отметить, что в современном мире бактериальные инфекции успешно, с рядом оговорок, лечатся антибиотиками. В то же время сохранились естественные резервуары чумы — в России чумой можно заразиться, например, от инфицированных сурков, живущих в степных и горных регионах на юге страны. На этих животных могут жить блохи, инфицированные чумной палочкой.
Так откуда же ждать новой «болезни X»? К сожалению — откуда угодно! Пандемию могут запустить вирусы практически любого животного. Например, в последние годы происходит массовая гибель диких птиц, вызванная конкретным вариантом вируса гриппа. Именно дикие птицы, в том числе городские утки, могут быть переносчиками варианта гриппа, который сильно отличается от циркулирующего между людьми сейчас (и потому опасного для людей — если такой вирус сумеет их заразить).
Основная сложность борьбы с вирусами — их разнообразие. По этой причине сейчас не существует какого-либо универсального лекарства или способа профилактики. Каждая группа животных может обладать уникальным набором потенциально опасных для человека патогенов. При этом, несмотря на достигнутый прогресс в области технологий, лучше всего известны вирусы, циркулирующие в разных человеческих группах. Знания о распространении вирусов в естественных резервуарах остаются по большей части фрагментарными. В условиях все возрастающего числа контактов человека с дикой природой риск распространения неизвестных вирусов возрастает. Следует отметить, что если вирус неизвестен, то и вакцину от него невозможно разработать.
Все эти факторы вызывают опасения у сообщества вирусологов. Одним из первых примеров «болезни Х» считают COVID-19. Подобные пандемии, с одной стороны, случайны, но в то же время закономерны. По-прежнему нет гарантий, что не возникнет новое заболевание, для которого способы профилактики появятся не сразу. Поэтому считается, что для минимизации последствий возникновения новых зоонозных заболеваний необходимо иметь конкретный план разработки способов борьбы с конкретным возбудителем, что и является одной из основных задач современной вирусологии — однако кто будет этим конкретным возбудителем, мы не знаем, пока он не явится на сцену.
