Вирусы. Простейшие существа и серьёзные задачи для учёных

Так уж повелось, что о многих вещах человек задумывается, когда появляется проблема. Объявили пандемию – и все стали чаще мыть руки, в общественных местах появились антисептики, а ручки дверей стали усиленно протирать. Вирусы были рядом с нами всегда. Но так ли хорошо мы их знаем и готовы ли защищаться от них не только в период пандемии? О том, кто или что такое вирусы, как они размножаются и почему их нужно не истреблять, а изучать, рассказывает эксперт Красноярского краевого фонда науки, заведующая кафедрой биофизики СФУ, профессор, доктор биологических наук Валентина Александровна Кратасюк.

- Валентина Александровна, человечество не первый раз сталкивается с вирусами. Что они собой представляют?

- Вирусы – это простейшие существа. Настолько простые, что идет спор о том, живые ли это существа или нет. Это связано, в первую очередь, с тем, что вирусы не могут размножаться вне живых клеток. У вирусов нет собственного обмена веществ, а для синтеза своих молекул им необходима клетка-хозяин. При этом устроен вирус идеально для такого паразитического поведения. В отличие от клеток живых организмов вирусы не имеют клеточной оболочки, органелл, протоплазмы и других компонентов клетки. Все вирусы состоят из двух основных типов молекул – наследственного материала (РНК –рибонуклеиновая кислота или ДНК –дезоксирибонуклеиновая кислота) и белковой оболочки. Жизненный цикл вируса состоит в том, что нуклеиновая кислота проникает в клетку и, используя возможности клетки, нарабатывает свою ДНК или РНК, а также свои белки. Затем вирусные частицы самопроизвольно собираются в инфицированной клетке, разрушая ее, и уже батальоны вирусов продолжают свое черное дело.

- Действительно ли коронавирус опаснее других, известных человеку? И если да, то чем?

- Коронавирус — это РНК-содержащий вирус, передающийся людям и животным. 2019-nCoV — это новый штамм коронавируса, который произошел от диких животных (предположительно — от летучих мышей). Пути передачи: воздушно-капельный (вирус выделяется при разговоре, чихании, кашле) и контактный (например, при касании грязными руками лица, носа, глаз). 2019-nCoV в 2-3 раза менее заразен, чем корь, и в 2-3 раза заразнее гриппа. Процент летальности — 2,3%.

38 видов короновируса известны науке, но только 6 из них передаются человеку. Новый вирус отличается большей активностью. Это пневмотропный вирус, то есть он поражает легкие человека. Все вирусные инфекции одинаковы и поэтому затруднена точная диагностика. Наши новосибирские коллеги быстро разработали диагностический метод на короновирус. Честь им и хвала.

- Какие вирусы за историю человечества приводили к эпидемиям и какие из них удалось победить?

- Всем известны ежегодные эпидемии гриппа. В 1918-1920 годах была печально известная "испанка", вызванная вирусом H1N1, от которой пострадало 20-40% населения Земли в Испании, Швейцарии, Португалии, Сербии, Греции, Англии и других государствах. Можно также вспомнить пандемию 1957 года ("Азиатский грипп") и 1968 года ("Гонконгский грипп"). В 2001 году в Европе была большая вспышка ящура, привезенного из Восточной или Юго-Восточной Азии через продукты животного происхождения. В 2003-2005 годах вирус H5N1 вызвал сильнейшую в истории вспышку гриппа среди птиц, которая привела и к гибели людей. Мы еще помним эпидемию атипичной пневмонии. И все эти эпидемии удалось победить.

Следует еще отметить, что российская эпидемиологическая служба имеет большой опыт борьбы с инфекциями, который опирается на опыт эпидемиологов двух прошлых столетий. Сложность настоящей ситуации состоит в том, что очень сильно увеличилась миграция, и потому одним из важных средств защиты от заражения является изоляция и карантин.

- Есть ли какой-то общий алгоритм борьбы с вирусами?

- Конечно. Нужно приостановить размножение вирусов, что можно сделать разными путями, например, с помощью ферментов, разрушающих их генетический материал и не позволяющих копировать РНК и ДНК. Так, для лечения энцефалита, вызванного РНК-овым вирусом, используют препараты рибонуклеазы наряду со специфическим гамма-глобулином. Для защиты от вирусов в России активно используют препараты интерферона. Но надо помнить, что это заместительная терапия. При инфицировании вирусом собственный интерферон появляется на 4-5 день заболевания, потому интерферон применяют для профилактики и лечения в первые 4-5 дней заболевания.

 Сейчас продают большое количество иммуномоделирующих препаратов таких как Кагоцел, которые имитируют проникновение вируса в организм и стимулируют иммунную систему, но они нужны в первую очередь для профилактики заболевания, а не для лечения.

Кстати, вирусы прекрасно истребляются спиртом, на чём основано действие антисептиков, и перекисью водорода, а также полезна рекомендация почаще мыть руки.

С новым короновирусом оказалось важным сохранить молодость. Может, стоит подумать об этом?

- Каков механизм появления новых вирусов и можно ли как-то противостоять их появлению?

- Как и все живые организмы, вирусы эволюционируют, то есть появляются новые вирусы, за счет мутаций в генетическом материале. РНК–вирусы имеют маленький период размножения и повышенную частоту мутаций (одна точечная мутация или более на геном за один раунд репликации РНК вируса). Такая повышенная частота мутаций позволяет вирусам быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Быстрое мутирование вирусов также вызывает проблемы с разработкой действенных вакцин и противовирусных препаратов, так как мутации устойчивости к новым лекарственным препаратам возникают очень быстро. Потому и есть трудности в создании защиты от ежегодных эпидемий гриппа. Появляется новый мутированный вирус, для истребления которого может не пригодиться прошлогодняя вакцина. Эволюцию невозможно остановить. Да и нужно ли истреблять вирусы? Например, свойство вирусов проникать в клетки используется широко в генетической инженерии и молекулярной биологии для создания рекомбинантных организмов.

Поэтому вирусы нужно не истреблять, а изучать.