До появления «Омикрона» велись эксперименты по ослаблению опаснейшего вируса

Ученый рассказал о способах борьбы с самыми неприятными штаммами

Вирусы сосуществуют с человеком и животными на протяжении миллионов лет. О том, как они могут изменяться, о последних открытиях в мире вирусологии, о технологиях выявления и предотвращения возникающих вирусных угроз мы поговорили с вирусологом, членом-корреспондентом РАН, директором ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» Алексеем Забережным.

– Алексей Дмитриевич, можно ли сказать, кто раньше появился на Земле — мы или вирусы?

– По поводу их происхождения есть три гипотезы. Первая — что это доклеточные элементы. Вторая — что это деградировавшие клетки живых существ. Третья — что это мобильные элементы генома, которые со временем становятся вирусами.

– К какой из них вы больше склоняетесь?

– Третья гипотеза, на мой взгляд, безусловно, верная. Она говорит о том, что некоторые внехромосомные элементы со временем становятся элементами вирусов, и вполне логично предположить, что они в итоге становятся полноценными вирусами. Но и первые две гипотезы также возможны.

– Что это за внехромосомные элементы?

– Бывают кусочки ДНК, которые обладают способностью автономно реплицироваться (производить себе подобные — Авт.). Появляется мини-хромосома, которая на протяжении миллионов лет размножается, а потом становится инфекционной — начинает переходить из клетки в клетку.

– Известно ли, какие организмы первыми были оккупированы вирусами?

– Вирусов на планете, по некоторым оценкам, больше чем 10 в 30-й степени, и большая их часть находится в мировом океане, циркулируя в одноклеточных существах.

– То есть в планктоне. Почему именно в нем?

– Это открытие, сделанное в последние десятилетия по результатам исследования мирового океана. Даже появился такой термин — «виропланктон». Причем, по оценкам ученых,  только 5% морских вирусов похожи на те, которые уже известны, и 95% не похожи ни на что.

– На какие же известные вирусы они похожи?

– Из тех которые обнаружены и которые имеют одноцепочечную ДНК, — половина похожа на те, которые циркулируют у свиней. В общем, вирусы эволюционно появляются в водной среде, а потом выходят на поверхность, заражают сначала животных, растения, а потом переходят и на человека.

– Есть ли среди находок что-нибудь, к чему ученые не были готовы?

– Среди курьезных находок можно выделить один вирус, найденный в океане. Это огромный вирус, который сразу назвали мимивирусом за его способность мимикрировать под бактерию. Эту возможность дает ему большой размер. Кроме того? у этого же вируса внутри были найдены другие вирусы, так называемые вирофаги, которые размножаются уже не в клетках, а в вирусе.  

Есть другое открытие. Оно касается вируса диатом (это одноклеточные водоросли, которых больше всего в океане). Так вот, одна его вирусная частица дает больше 20 тысяч (!) потомственных. Курьезность в том, что не понятно, каким образом вирус производит «блоки» для строительства своих потомков, превращая в них все вещество клетки. Для этого нужны сложные биохимические каскады, природу которых нам еще предстоит изучить.

– Приносят ли вирусы пользу?

– Конечно. Если бы вирус не регулировал численность одноклеточных, то они быстро заполонили бы весь океан. Вирус — это элемент эволюции. Находясь в самом основании трофической пирамиды, пищевых цепей, он регулирует ее основу и таким образом влияет на все живое на Земле.

– Вирусы — живые?

– Вирусологи не считают их живыми. Активные мы называем инфекционными, не активные – инактивированными. Во-первых, вирус не может жить вне живого организма, к примеру, в пруду, как бактерии, – он может существовать только  в живой клетке. Во-вторых, поскольку вирусы сегодня могут быть созданы в лабораториях, некоторым исследователям чисто с этической позиции не нравится называть себя создателями живого организма, не могут они принять себя в качестве творца живого.

– Для чего создаются вирусы?

– Я бы уточнил, – не создаются с нуля, а синтезируются. Ученые воссоздают то, что уже создано природой. Синтез — это стандартный прием. Он применяется для того, чтобы изучать вирус, которому свойственно постоянно мутировать, в его статичном состоянии. Поэтому, когда говорят, что кто-то искусственно создал, к примеру, коронавирус, а тот потом «сбежал» из лаборатории, это неправильно. Всегда за основу берется природный вирус, его копируют с тем, чтобы эту копию можно было сохранить и сравнивать с новыми его формами, вносить какие-то изменения в антигенную структуру с целью создания вакцин или с целью его ослабления.

– Какой из известных существующих вирусов вызвал у ученых больше всего вопросов?

— Одним из самых загадочных оказался для нас так называемый вирус репродуктивно- респираторного синдрома свиней (РРСС), который появился в 1986 году сразу на двух континентах — в США и в Европе. Один из самых вирулентных его штаммов назвали впоследствии женским именем – «Лена».

– Почему «Лена»?

– Не знаю. Вначале его назвали «загадочным вирусом свиней». Это уже позднее его европейский штамм назвали «Леной» наши белорусские коллеги.

У РРСС много неразгаданных свойств. Во-первых, не понятно, откуда он взялся. Во-вторых, он независимо эволюционировал в более вирулентный штамм в трех разных точках мира, как будто в этом была логика.  Как будто царство вирусов посылало  нам предупреждение о том, что с ним шутки плохи.

– Искусственное его происхождение не рассматривается?

– Нет, конечно, человек не способен на такое. У вируса огромное количество рекомбинаций, актов обмена генетическим материалом, природа экспериментирует так интенсивно, что никакая лаборатория не может сравниться с этой природной изменчивостью.

– Различаются ли американский и европейский штаммы вируса РРСС?

– Функционально они одинаковы, но по структуре различаются так, как будто это разные вирусы.

– Они опасны только для свиней?

–Да. Но, несмотря на то, что они в два раза меньше коронавируса SARS-CoV-2, они похожи с ним по структуре генома. Вирус свиней относится к так называемому семейству артеривирусов, но вместе с коронавирусами они входят в один отряд нидовиралес.

– Созданы ли против РРСС вакцины?

– Вакцины традиционные созданы, но вирус все время уходит от них за счет антигенной изменчивости. Есть еще одна новая работа – вирус удалось искусственно ослабить. Для этого его нуклеотиды переставили так, что аминокислоты получились те же, а свободная энергия молекулы  РНК вируса  изменилась. В итоге ему стало труднее ее копировать. 

– Этот ослабленный вариант может претендовать на роль живой вакцины?

– Разумеется, но до этого пока не дошло.

– То есть он может стать таким, как «Омикрон», который сейчас называют ослабленным вариантом коронавируса?

— В рецензируемой литературе ничего об этом нет. Рано еще говорить, ослаб коронавирус или нет.

У вирусов может быть масса вариантов развития. Приведу вам лишь один пример, как в свое время мутировал коронавирус свиней. Изначально он вызывал трансмиссивный гастроэнтерит, но со временем, в результате мутации всего в одном гене, он стал поражать дыхательные органы. В конце концов новая разновидность вытеснила первоначальную, став для животных менее патогенной. То есть вирус победил сам себя.