История вируса: когда люди начали болеть COVID-19
Ученые Китая, Италии и Испании независимо друг от друга пришли к выводу о появлении коронавируса в популяциях значительно раньше первых официально зарегистрированных случаев. И если Китай и Италия дают косвенную информацию об аномальных вспышках пневмонии, то в Испании свидетельство прямое — исследование эксгумированного.
Ранняя циркуляция
В Италии, где так и не удалось определенно установить, от кого же заразился самый первый непривозной пациент, 38-летний Маттиа из Кодоньо, самые разные данные указывают на более раннюю циркуляцию вируса. Вирусологи из Университета Милана и миланского госпиталя Сакко утверждают, что картирование генома указывает на присутствие СOVID-2019 в Италии уже в ноябре. С этим согласуются данные медицинской статистики: нетипичные вспышки тяжелой пневмонии врачи наблюдали еще в октябре. Наконец, свежее детальное исследование лабораторных образцов в сочетании с опросом пациентов надежно устанавливает, что уже 20 февраля, в день постановки диагноза первому больному, вирус циркулировал в Южной Ломбардии. Происхождение болезни самого Маттиа изучали с помощью филогенетического исследования вирусного генома. Дело в том, что вирус постоянно мутирует и, изучая геном вирусов, взятых у разных больных в разных странах, можно проследить его эволюцию примерно так, как лингвисты изучают эволюцию языков. Судя по всему, инфицировавший Маттиа вирус связан с первой локальной вспышкой этой инфекции в Европе, которая произошла 19 января в Мюнхене, однако цепочку заражения от человека к человеку установить не удалось.
В Китае, который встретил вспышку тогда еще не известной болезни первым, официальной датой начала эпидемии считается 1 декабря 2019 года, когда был установлен первый пациент с необычными симптомами. Правда, South China Morning Post писала, что первый пациент был идентифицирован еще 17 ноября, причем он не считается «пациентом 0» — тем, кто заразился вирусом от животного, которое является его основным хозяином. Эпидемиологические данные Китая не столь открыты, как в Европе, а доверие к китайским источникам подрывает тот факт, что местные власти больше месяца отрицали передачу вируса от человека к человеку: мол, все случаи связаны с заражениями на одном из рынков Уханя. Однако итальянские исследователи из Университета Милана, основываясь на все том же картировании вирусного генома, утверждают в своей статье в Journal of Medical Virology, что вирус старше на несколько недель. И приходят к выводу, что эпидемия началась во второй половине октября или первой половине ноября.
Сходный промежуток можно получить, отследив путь первого, к счастью выжившего, итальянского пациента. Он обратился к врачу 14 февраля, значит мог заразиться в самом начале месяца и распространять инфекцию еще до появления симптомов. Диагноз пациенту был поставлен только 20 февраля, и за это время он заразил несколько медицинских работников, жену и неизвестное число соседей. Уже нельзя установить, сколько еще человек переболели в это же время бессимптомно, запустив вспышку. Ошибкой Италии стало то, что до диагноза Маттиа там тестировали только прибывающих из-за границы. Республика первой, еще 31 января, приостановила авиасообщение с Китаем, но это мера, как сейчас понятно, не оказала на эпидемию никакого воздействия: вирус уже был в Европе.
Поиск иммунитета
Почему важны эти данные? Они могут помочь принять правильные решения там, где эпидемия пока малозаметна (например, во многих странах Азии и Африки или некоторых регионах России). Своевременная реакция позволит не пойти по пути Италии, Испании и США, а сохранить высокую степень выявления инфицированных, как в Германии, чтобы своевременно изолировать и госпитализировать тех, кто в этом нуждается.
Но еще важнее другое. Факт незаметного распространения бессимптомными носителями означает, что число переболевших гораздо больше официального, поэтому страны, перенесшие эпидемию, могут оказаться ближе к коллективному иммунитету, чем мы думаем. 16 марта в журнале Science вышла статья китайских ученых, которые провели математическое моделирование распространения коронавирусной инфекции в КНР с учетом информации о транспортных потоках. Они сравнили два дня течения эпидемии, до введения ограничений на передвижение внутри страны и после, и заключили, что 86% всех заражений проходили незамеченными из-за отсутствия или очень слабой выраженности симптомов. Причем больной без симптомов был всего лишь вполовину менее заразным. С одной стороны, это означает, что без массового тестирования эпидемию не остановить. С другой — что летальность вируса все-таки не 9%, как в Италии, а около 0,4%, как была в какой-то момент в Германии (что все равно примерно в десять раз больше, чем при обычном гриппе). Ту же величину приводил в своем исследовании и британский эпидемиолог Нил Фергюсон.
А если предположение о множестве переболевших верно, то их можно выявить по наличию антител в крови. Пока такого теста нет (хотя, например, его обещают вот-вот выпустить в Великобритании), но после его появления и внедрения, переболевшим, возможно, не нужно будет соблюдать карантин. Если, конечно, иммунитет к коронавирусу окажется достаточно устойчивым.
Коронавирус CoViD-19: откуда он взялся и чего от него ожидать
Быстрое распространение заразы — следствие невнимания ученых к вирусам
Сергей Нетёсов,
член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией биотехнологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета
«Коммерсантъ Наука» №6, март 2020
Сейчас коронавирус уже намного быстрее распространяется вне Китая, чем в самом Китае. На фото: площадь Пьяцца-дель-Дуомо в Милане. Фото: Reuters
Мир легкомысленно отнесся к предыдущим коронавирусным эпидемиям — на сей раз, хочется надеяться, будет иначе, в том числе и в России: быстрое распространение новой инфекции должно к этому стимулировать.
Эта зима принесла нам тревожные известия о возникновении в Китае и начале активного распространения по всему миру нового коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего болезнь под международным названием КоВиД-19 (CoViD-19 — CoronaVirus Disease-19, как ее политкорректно назвали во Всемирной организации здравоохранения). К 10 марта им достоверно, с лабораторным подтверждением, во всем мире заразилось более 110 тыс. человек. Причем сейчас он намного быстрее распространяется вне Китая, чем в самом Китае.
Средства профилактики
Специалисты Роспотребнадзора и Минздрава России разработали и опубликовали рекомендации по этому поводу. Все они разумны, и применять их стоит.
В дополнение к ним рекомендуется мыть или протирать дезинфицирующей салфеткой руки после каждого контакта с ручками дверей в местах общего пользования, открывать их с помощью локтя или обертывать их при открывании одноразовой салфеткой.
Обычные маски эффективны не более одного часа. Поэтому надо иметь с собой их запас. И маски не стоит использовать многократно.
Каковы особенности возбудителя и чем он отличается от других вирусов ОРВИ
Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) вызывают более 80% всех острых респираторных заболеваний. Вирусы — это не бактерии, и антибиотики от них не помогают. Наиболее часто ОРВИ вызываются риновирусами (более 50 разновидностей), вирусами гриппа (минимум четыре подтипа), вирусами парагриппа (четыре разновидности), метапневмовирусами, бокавирусами, респираторно-синцитиальными вирусами, аденовирусами и некоторыми другими. Обычные четыре разновидности коронавирусов тоже есть этом списке (229E, OC43, NL43, HKU1) и в зависимости от года занимают второе-пятое места по своей доле в общей заболеваемости. Респираторное заболевание они обычно вызывают слабой и средней тяжести, но иногда случаются и тяжелые случаи.
Как большинство вирусных возбудителей ОРВИ, коронавирусы являются РНК-вирусами, но имеют самый большой из них по размеру геном — около 29 тыс. нуклеотидов. Они содержат липидную оболочку, поэтому легко поддаются разрушению мылом и другими ПАВ. Коронавирусы выявлены практически у всех животных и птиц, но далеко не у всех они вызывают серьезные заболевания. Разработаны живые противокоронавирусные вакцины для собак и домашних кур, потому что у них соответствующие разновидности вызывают тяжелую хроническую инфекцию и большую вирусную смертность.
Уже имеющиеся и циркулирующие среди людей четыре разновидности коронавирусов, по всей видимости, произошли от коронавирусов животных, поскольку имеют с этими вирусами высокую схожесть геномов. Но это произошло давно, и на них особого внимания ученые не обращали, просто недооценивая их на фоне вспышек и эпидемий, вызванных вирусами гриппа. Однако за последние два десятилетия мы стали свидетелями «перескока» на людей уже трех новых разновидностей коронавирусов, и все они имеют предшественников в виде коронавирусов разных видов летучих мышей.
Коронавирусы летучих мышей как источники возникающих инфекций человека
Не надо думать, что летучие мыши только вредные твари. На самом деле в российских городах они питаются исключительно насекомыми, во многом спасая нас от нашествий комаров. Просто жить надо в дружбе, но без близких контактов.
Отметим, что за последнее десятилетие учеными-вирусологами получена масса новых данных о вирусах самых разных животных. И теперь мы знаем, что летучие мыши, по всей видимости, стали для человечества и для животного мира в целом источниками нескольких весьма значимых вирусных заболеваний: это вирусы кори, другие парамиксовирусы, вирус бешенства, коронавирусы, — и этот список растет. Как правило, напрямую на человека эти вирусы от летучих мышей не перескакивают, потому что слишком разные у нас и у них клеточные рецепторы. Как показали результаты исследований последних лет, от летучих мышей к человеку вирусы, как правило, проходят через промежуточного хозяина.
Летучие мыши стали для человека источником нескольких вирусных заболеваний, в том числе коронавируса. Но от них к нам вирусы, как правило, проходят через промежуточного хозяина. Фото: Getty Images
В 2002–2003 годах ТОРС-коронавирус (SARS), вызвавший эпидемию атипичной пневмонии, по всей видимости, перескочил от летучей мыши на человека, пройдя эволюционно-мутационный процесс в организмах пальмовых циветт (зверьков из подотряда кошкообразных). В 2007–2012 годах БВРС-коронавирус (MERS) аналогично перескочил от египетских летучих мышей сначала на верблюдов, а потом на людей. Ну а в этот раз новый коронавирус, явно имеющий происхождение от летучих мышей, уже вызвал колоссальную эпидемию практически во всем мире. Здесь пока что промежуточный хозяин не выявлен, но подозрения падают на панголинов, кошек, бродячих собак, хотя возможны и другие варианты.
Анализ генома нового вируса
Ученые из Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний секвенировали геномы 10 изолятов нового коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего болезнь CoViD-19, из образцов от пациентов и обнаружили, что он генетически отличается от генома вируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS), а также от генома вируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS).
ТОРС-коронавирус (он же SARS-coronavirus, или вирус атипичной пневмонии) возник в ноябре 2002 года в провинции Гуандун, Китай. Его адаптация к человеку привела к более чем 8 тыс. случаев инфицирования людей и 774 смертельным исходам в 37 странах. Вирус Ближневосточного респираторного синдрома (MERS-coronavirus), впервые обнаруженный в Саудовской Аравии в 2012 году, был ответственен за 2494 лабораторно подтвержденных случая инфекции и 858 смертельных случаев с сентября 2012 года, в том числе 38 смертей после единственного ввоза в Южную Корею.
К 10 января китайские ученые получили десять последовательностей генома SARS-CoV-2 от девяти пациентов, восемь из которых были полными. При этом восемь полных геномов SARS-CoV-2 были идентичны более чем на 99,98%, что указывает на то, что вирус совсем недавно появился в человеческой популяции и причем из одного источника. Наибольшее различие между штаммами было всего четыре нуклеотида.
Все изоляты нового вируса были довольно близки (с гомологией 88%) с двумя коронавирусами, похожими на вирусы тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) летучей мыши, названными bat-SL-CoVZC45 и bat-SLCoVZXC21, собранными в 2018 году в Чжоушане, восточный Китай, но более далеки от SARS-CoV (около 79% сходства) и от MERS-CoV (около 50% сходства). Вирус SARS-CoV-2 имеет очень похожий с SARS-CoV сайт связывания с клетками человека с минимумом различий.
Удивляет тот факт, что до сих пор самые близкие по геномным последовательностям к человеческим варианты нынешнего коронавируса — это варианты вирусов от летучих мышей. Хотя, может быть, это и не должно быть удивительным, на диких рынках в Китае сырые и жареные тушки летучих мышей спокойно продавались годами до этой эпидемии. В то же время в последние дни появились публикации в ряде научных журналов о том, что сейчас циркулирует сразу несколько разновидностей коронавируса и поэтому, возможно, было несколько «перескоков» коронавируса на человека разными путями.
Эпидемиологические характеристики новой ОРВИ
Фото: AP / Francisco Seco
Симптоматика нынешней коронавирусной инфекции: отличия от гриппозной и других
Сейчас можно с полной уверенностью сказать, что только по симптомам никакой врач эту инфекцию от других серьезных вирусных инфекций не отличит. Потому что и лихорадка, и высокая температура, и затрудненное дыхание, и слабость, и боли в мышцах, и сухой кашель характерны и для инфекций, вызванных гриппом и респираторно-синцитиальным вирусом.
Вроде бы единственный признак, который, как правило (но не как закон), не характерен для коронавирусной инфекции, — это заложенный нос. Но и для гриппозной инфекции такое тоже может быть. Так что для точной постановки диагноза необходима лабораторная диагностика методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) нуклеиновых кислот, выделенных из проб от человека (смывы из носоглотки, мазки из носоглотки и т. д.).
В самом рутинном варианте это занимает четыре-шесть часов (без учета времени на доставку пробы в лабораторию). Коммерческими компаниями, в том числе и в России, разработано несколько экспресс-вариантов диагностикумов, требующих в три-четыре раза меньше времени. Насколько известно автору, в Китае и США федеральные власти уже приняли решение простимулировать коммерческих разработчиков для быстрейшей сертификации и запуска производств этих тест-систем. Они будут доступны любому гражданину, а не только людям с ярко выраженными симптомами ОРВИ, а это позволит усилить и ускорить борьбу с эпидемией.
Сравнительная смертность от некоторых вирусных заболеваний
Фото: Reuters / Flavio Lo Scalzo
Чего ждать и что делать нам
Человечество в настоящее время имеет несколько способов и подходов к борьбе с инфекциями: противоэпидемические мероприятия с как можно более чувствительными и специфичными диагностическими методами, быстрая разработка и применение вакцин. Ну и, конечно же, нужны эффективные методы изоляции и лечения больных.
Зоонозные инфекции и в дальнейшем будут перескакивать с животных на людей, как это и было в течение всей истории человечества. Примеры: вирус ВИЧ, перескочивший на человека от обезьян; вирус гепатита С, который к людям попал от лошадей или от других животных; вирусы кори и паротита, явно перешедшие на людей от копытных животных или тех же летучих мышей; вирусы клещевого энцефалита, Зика, лихорадок денге и Западного Нила и т. д. А различные виды коронавирусов за последние 20 лет, как уже сказано, трижды перескакивали на человека от летучих мышей (коронавирусы атипичной пневмонии SARS-CoV-1, ближневосточного респираторного синдрома (БВРС) и нынешний SARS-CoV-2).
Возможны, а вернее всего неизбежны, и другие аналогичные перескоки в будущем. Готовиться к ним надо гораздо более интенсивно, изучая инфекции животных и разрабатывая новые вакцины. Посмотрите, какая складывается ситуация: после атипичной пневмонии 2002–2003 годов никто так и не разработал вакцины против тогдашнего ТОРС-коронавируса. После открытия коронавируса БВРС в 2012 году тоже не разработали соответствующей вакцины. Если бы эти вакцины были разработаны и доказана их эффективность, то сейчас было бы намного легче разработать вакцину против нынешнего коронавируса. В этом году прозвенел третий звонок от коронавирусов за последние 20 лет. Может, не будем ждать четвертого и разработаем вакцины? В 1950–1970-е годы прошлого века наша страна была лидером не только в космосе, но и в разработках и применении вакцин!
Разработка вакцин
Разработать вакцину в очень сжатые сроки — крайне непростая задача. Хотя команды ученых, используя генную инженерию, обещают представить первые препараты через несколько месяцев, готовые вакцины должны проходить строгий комплекс доклинических испытаний для гарантии их безопасности для людей и выяснения их эффективности.
Журнал Science в феврале сообщил, что указанные выше американские компании уже через месяц намерены протестировать на животных кандидатные препараты. У этих компаний есть определенное преимущество, поскольку они недавно начали разработки вакцин против БВРС-коронавируса (MERS). Так как MERS также вызывается коронавирусом, хотя и другого подвида, ученые надеются, что разработка новой вакцины будет продвигаться быстро. Но пока ни одна вакцина, в том числе против MERS, не готова для клинических испытаний, хотя это может очень быстро измениться.
Теперь насчет диагностикумов в России. Россия — пожалуй, единственная среди развитых стран, которая не выставила в интернет состава своего диагностического препарата, разработанного в центре «Вектор». И единственная страна, в которой нет больше никаких диагностикумов на эту инфекцию. А они нужны, поскольку есть множество желающих за свои средства провериться на наличие возбудителя и, возможно, на перенесенную инфекцию. Заинтересованные в разработке и производстве таких тестов частные компании тоже есть. Наверное, стоило бы государственным структурам их на это простимулировать, включив применение таких тестов в страховую медицину и использовав другие способы. Ко всему прочему это помогло бы создать конкуренцию среди тестов и повысить уровень их достоверности до максимально возможного в этой ситуации. Ведущие коммерческие разработчики ПЦР-тест-систем России имеют такое же мнение.
Фото: Reuters / Manuel Silvestri
Наконец, про лечебные препараты. Сейчас в Китае клинические испытания проходят несколько десятков препаратов из разных стран. Пока четких данных об эффективности какого-либо из них не опубликовано. Слухи про «Арбидол» пока так и остались слухами. Наибольшую надежду вызывают препараты — ингибиторы протеаз, которые вроде бы на культурах клеток не дают вирусу проникать в клетки, препятствуя его размножению. Здесь понятна логика действия препаратов, часть из которых уже показала свою эффективность против других вирусов: ВИЧ и герпес-вируса. Но не все они пока зарегистрированы в России.
Специфические средства терапии
Рибавирин (аналог нуклеотида, его присутствие приводит к мутациям при работе вирусной РНК-полимеразы). Эффективность ранее была доказана при различных вирусных геморрагических лихорадках.
Интерферон. Была рекомендация нашего Минздрава.
Ритонавир, Лопинавир и другие ингибиторы вирусных протеаз. Эффективность проверена на ВИЧ-инфекции, пока четких данных по эффективности против коронавируса нет.
Ремдесивир (Gilead). Первая группа пациентов с пневмонией, вызванной коронавирусом SARS-CoV-2, начала официально принимать его 6 февраля (клинические испытания).
В Китае начаты клинические испытания ряда других препаратов.
Эти и другие специфические противовирусные препараты имеют побочные действия, и без рекомендации врача применять их не стоит.
Что дальше
Вернее всего, с этой пандемией человечество справится. Должны справиться и мы в России. Но наша готовность к последующим аналогичным эпидемиям должна быть повышена, потому что они неизбежно будут. А пока среди всех респираторных инфекций у нас есть вакцина только против гриппа. И это XXI век! У нас нет вакцин против вирусов парагриппа, респираторно-синцитиального вируса, метапневмовирусов, других коронавирусов, которые в сумме вызывают более трети всех респираторных инфекционных заболеваний, то есть уж точно больше, чем вирус гриппа. И люди от них умирают не единично. В том числе от того, что мы почему-то не видим в них угрозы, а видим угрозы там, где их и нет вовсе или они намного менее значимы. Может быть, потому, что вирусы маленькие? Но ущерб-то от них очень большой: это неспасенные тысячи жизней граждан России.
Мертвое живое. Как начиналась пандемия COVID-19
30 декабря 2019 года Муниципальный комитет здравоохранения Уханя, провинция Хубэй, КНР сообщил о появлении нового вирусного заболевания. С этой даты мы и начнем вспоминать события, чьи последствия мы переживаем сегодня
Хроника эпидемии: 30 декабря 2019 — 30 января 2020
30 декабря Муниципальный комитет здравоохранения Уханя сообщил о появлении нового вирусного заболевания. Пациент обратился в больницу Уханя с симптомами пневмонии 8 декабря. Врачи не смогли классифицировать заболевание и подобрать лечение. Антибиотики не помогли. В течение декабря в больницы города обратилось еще 27 пациентов, некоторые в тяжелом состоянии. Не сразу обратили внимание, что все пациенты либо работали на городском рынке морепродуктов (Huanan Seafood Wholesale Market), либо посещали этот рынок. Весь декабрь рынок продолжал работать. В конце декабря появились настойчивые и тревожные посты в социальной сети Waibo. Потом посты по неизвестным причинам исчезали. Появилось подозрение, что началась новая эпидемия SARS (атипичной пневмонии).
31 декабря о новом вирусе власти Китая сообщили во «Всемирную организацию здравоохранения» (ВОЗ). На официальной странице полиции Уханя появилось сообщение о задержании 8 блогеров, которые по мнению полиции сеяли панику: «Интернет не место вне закона». Все под контролем, — заявило полицейское ведомство. Сразу после официального заявления о новой вирусной угрозе Макао, Гонконг и Тайвань ввели проверки на границах.
1 января рынок морепродуктов в Ухане был закрыт. Уханьский рынок морепродуктов — крупнейший в центральном Китае. 50 тыс. квадратных метров, 1000 — арендаторов. Ухань — город с населением 11 миллионов человек. Ежедневно рынок посещали десятки тысяч покупателей. На нем продавались сотни экзотических животных. В том числе живых. (33 из 585 проб взятых на рынке, показали наличие 2019-nCoV, но это случилось позднее, 1 января про 2019-nCoV еще никто не знал). За декабрь рынок посетили сотни тысяч жителей Уханя. Если добавить членов их семей, с которыми они неизбежно контактировали, — всего более миллиона.
9 января от вирусной инфекции умер первый человек: 61-летний житель Уханя, регулярно посещавший рынок. У него было несколько серьезных заболеваний, в том числе хроническое заболевание печени. Он умер от пневмонии и сердечной недостаточности.
10 января был полностью секвенировал вирус. Он получил имя Novel coronavirus (2019-nCoV). Теперь на него можно было внимательно посмотреть на все 29 904 нуклеотида. Было сделано заключение, что носителем могли быть змеи и летучие мыши (и те и другие — среди популярных товаров рынка в Ухане). Впоследствии этот вывод подвергся решительной критике, и на сегодня конкретного носителя вируса, который передал его человеку, мы не знаем.
12 января было подтверждено, что вирус может передаваться не только от животных к человеку, но и от человека к человеку. Уханьские медики надели защитные костюмы. Жители Уханя — маски. В тоже время медики практически бессильны помочь больному. Никаких лекарств против вируса не существует. Рекомендована оксигенация — насыщение крови кислородом, обычная при острой пневмонии практика. Покой, изоляция. Никаких методов защиты от вируса нет. Нет вакцин. Чаще мойте руки, носите маску. Избегайте людные места. Вот и вся защита.
23 января с 10 часов утра в Ухане остановлен весь общественный транспорт: автобусы, метро и паромные переправы. Отложены все отбывающие из города поезда и авиарейсы. Началось строительство больницы на 1000 коек, которая должна открыться 3 февраля. Китайские власти выступили с заявлением, что если чиновник допустит сокрытие любой информации о распространении вируса, он будет объявлен «врагом отечества» и «злодеем тысячелетия».
28 января случаи заболевания коронавирусом 2019-nCoV зарегистрированы в 15 странах в том числе в США, Германии, Франции. Подтвержденные случаи заболевания есть практически во всех странах соседних с Китаем. В самом Китае — во всех провинциях, кроме Тибета.
29 января. Группа ученых из Гонконгского университета под руководством проф. Юэна Квок-юнга (Yuen Kwok-yung) объявила, что уже изготовила вакцину против коронавируса (хотя подтверждений из авторитетных источников нет). Тестирование и клинические испытания, по словам Юэна, займут больше года. В Ухане серьезные перебои с товарами первой необходимости, даже с масками. А без маски нельзя выйти на улицу. Ухань — мертвый город. И люди продолжают умирать. В основном это заболевшие из группы риска — старше 60 с хроническими заболеваниями. Но есть несколько случаев смерти молодых здоровых людей. Экономические потери Китая от эпидемии оценивались на 30 января более чем в 100 миллиардов долларов.
30 января ВОЗ публично объявила о вспышке эпидемии в Китае. (Пандемия была объявлена только 11 марта). К 30 января от нового вируса умерло 170 человек. Все в материковом Китае. Подтверждено количество заболевших 7817. Было ясно, что назавтра это число превысит число заболевших атипичной пневмонией в 2002-2003 годах. Никто не знал, что это только начало.
Уханьская лаборатория высшего уровня защиты
23 января Daily Mail напомнила, что в Ухане находится единственная в Китае лаборатория высшего уровня защиты, в которой идут эксперименты по созданию антивирусных вакцин и содержатся многочисленные вирусные штаммы.
Эта лаборатория была создана по решению правительства Китая после эпидемии атипичной пневмонии SARS. По поводу создания такой лаборатории в густонаселенном городе высказывали свою тревогу многие вирусологи. И главное опасение вызывал не уровень развития техники, которая может обеспечить надежную защиты и практическую невозможность утечки вируса, а социальная закрытость Китая.
Еще в 2017 году Nature писал, что если такая утечка произойдет, по причине полной закрытости и строгой иерархичности китайского общества — мы никогда о ней не узнаем. Для самых опасных экспериментов нужны максимальная открытость и общественный контроль, которых в Китае нет.
Во многих китайских социальных сетях, особенно в Гонконге, появились обвинения китайских властей в утечке вируса из лаборатории. DailyMail привела карту Уханя, на которую нанесены Рынок морепродуктов и Лаборатория — расстояние между ними 20 миль.
Эта тема будет подниматься в прессе и социальных сетях весь год. Но постепенно накал страстей ослабеет. Действительно, стало как-то не очень важно откуда появился вирус. Главное, как его победить. И можно ли его победить?
Мертвое живое
Люди умеют создавать вирусы. И давно. В 2002 году Эккард Виммер (Eckard Wimmer) и его коллеги из университета Стони Брук (Stony Brook University) собрали из небольших фрагментов (олигонуклеотидов) полную РНК вируса полиомиелита (полиовируса).
Это в 2002 году было не очень-то просто. РНК состоит из 7500 нуклеотидов (это сравнительно немного, например, РНК коронавируса SARS-CoV-2 — около 30 000 нуклеотидов). Кусочки РНК (олигонуклеотиды) заказывали в биотехнологических компаниях, а потом склеивали. В результате РНК вируса полиомиелита была собрана. [Источник: Chemical synthesis of poliovirus cDNA: generation of infectious virus in the absence of natural template. Сello J, Paul AV, Wimmer E. Science. 2002 Aug 9; 297(5583):1016-8.]
РНК это еще не вирус, это своего рода его схема. Синтезированная РНК была помещена в специально приготовленный клеточный экстракт, состоящий из неинфицированных клеток человека, лишенных ядер, митохондрий и других клеточных органелл, то есть от клеток фактически остались — мембрана и цитоплазма. Когда плотность синтезированной вирусной РНК в этом экстракте достигла некоторой критической массы, появились нормальные вирусы — линейная РНК свернулась в трехмерную форму, и синтетический вирус оказался способным к жизнедеятельности.
Виммер утверждал, что вероятность такого поворота событий крайне мала, но полностью отрицать такую возможность он не мог. С тех пор прошло почти два десятилетия, достижения генетиков на пути синтеза организмов — очень значительны, но террористических атак с помощью синтетических вирусов пока не было.
Спустя четыре года после выхода статьи с описанием синтеза вируса Виммер опубликовал другую статью, главной целью которой было прояснение некоторых не столько научных, сколько философских и социальных вопросов, связанных с экспериментом. В этой своей статье 2006 года Виммер пишет: «Мы показали, что полиовирус — это химический объект, который может быть синтезирован на основе информации общего доступа. Это — экспериментальное доказательство того, что подобный подход применим к синтезу всех вирусов вообще».[Eckard Wimmer. The test-tube synthesis of a chemical called poliovirus: The simple synthesis of a virus has far-reaching societal implications. EMBO Rep. 2006 Jul; 7 (Spec No): S3 — S9]
Является ли вирус живым организмом? Ответ Виммера довольно неожиданный — вирус и живой, и неживой, в зависимости от условий, в которых он находится: «Когда меня спрашивают, является ли вирус полиомиелита неживым или живым, мой ответ [в обоих случаях] — да. Я считаю вирусы объектами, которые способны переходить из неживой фазы в живую и обратно. Вне клетки-хозяина полиовирус мертв, как шарик для пинг-понга. Это химическое вещество, которое может быть очищено до гомогенного состояния и кристаллизовано, и его физическими и химическими свойствами в значительной степени задается его трехмерная структура. Так же, как обычный химикат, полиовирус может быть синтезирован в пробирке. Но когда вирус полиомиелита попадет в живую клетку, у него есть план выживания. Его развитие подчиняется эволюционным законам: наследственности, генетическим вариациям, адаптации к внешним условиям, эволюции и так далее, то есть полиовирус подчиняется тем же законам, что и живые существа. Можно даже утверждать, что вирус полиомиелита способен к половому размножению в инфицированной клетке, так как он легко соединяется с другими подобными вирусами для обмена генетической информацией». «До сих пор вирусы определялись как внутриклеточные паразиты, нуждающиеся в живой клетке для репликации. Наша работа ставит это определение под сомнения. После того как последовательность генома вируса полиомиелита была определена и был разработан протокол для репликации вируса в клеточном экстракте, химический синтез генома стал логичным шагом для доказательства того, что вирусы могут быть характеризованы как химические вещества».
Вывод из этого радикальный: окончательная победа над вирусом невозможна, поскольку вне живой клетки он может сохраняться неограниченно долго (может и погибнуть и чаще всего гибнет — это зависит от внешних условий), а при изменении условий способен воскреснуть (именно так — без кавычек) и сделать свое черное дело. Если даже мы достигли больших успехов в борьбе с полиомиелитом, не стоит расслабляться и полностью прекращать прививки. Вирусы ждут своего шанса, как шарики для пинг-понга, рассыпанные по столу, — стоит столу слегка накрениться, и они начнут «прыгать», вот только не так безобидно.
Испанка
В конце 1990-х был начат эксперимент по воскрешению вируса испанки (Spanishinfluenza) — вируса гриппа с генетической сигнатурой H1N1, который в 1918–1919 годах унес, по разным оценкам, 40–50 миллионов человеческих жизней по всему миру (возможно, в два раза больше). Это одна из самых страшных пандемий в истории человечества, по сравнению с которой бледнеет даже «черная смерть» — чума, погубившая десятки миллионов в средневековой Европе. Учитывая постоянную опасность новых пандемий гриппа, в том числе угрозы птичьего гриппа H5N1, было решено воскресить вирус испанки и расшифровать молекулярные механизмы, с помощью которых он достиг такого уровня патогенности. Вирус испанки «разбудили». [Источник: Characterization of the reconstructed 1918 Spanish influenza pandemic virus. Science. 2005 Oct 7; 310(5745):77 — 80.]
Источником вируса испанки стали ткани инуитки, похороненной на Аляске в вечной мерзлоте. И некоторые другие образцы. Вирус испанки был реконструирован. А в 2007-м этим вирусом были заражены сначала мыши, а потом — обезьяны (Macaca fascicularis). Они умерли от «цитокинового шторма» — смертельной атаки иммунной системы на собственный организм. Симптомы болезни у обезьян были те же, что и у испанки, которая во время пандемии 1918-1919 годов была подробно описана.
А в 2009 году вспыхнула пандемия свиного гриппа, и вызвал ее вирус H1N1 — вариация той же испанки. Но тогда вирусологов никто не обвинял.
Вирусы бессмертны, они и есть «ходячие мертвецы». В ледниках Тибета найдены неизвестные «спящие» вирусы, те самые «кристаллические формы» о которых говорит Виммер. А ледники тают и спящий может проснуться.
Год спустя
Согласно официальной статистике SARC-CoV-2 были инфицированы более 80 миллионов человек. Во всех странах, на всех континентах. Последней пала Антарктида. Более 1 700 000 — умерло. Количество инфицированных в сутки во всем мире — не сокращается. Количество умерших — растет.
Но есть и хорошая новость — теперь у нас есть вакцины. И мы надеемся, что они помогут. И разработали эти вакцины ученые-вирусологи, которых мы весь год ругали и подозревали во всех смертных грехах.
