Измени себя — изменится Мир вокруг

«Если вирусы исчезнут…» Научный взгляд

Слушать аудиоверсию 0:00 / 07:31
Текст читает: Наталия Подолян

Большинство из нас сейчас, если бы нам вручили волшебную палочку и предложили ею взмахнуть, чтобы избавиться от всех вирусов на планете, с радостью согласилось бы. Но это было бы смертельной ошибкой. Фактически, куда более смертельной, чем любой из самых свирепых вирусов.

«Если бы все вирусы вдруг разом исчезли, мир стал бы прекрасен — примерно на день-полтора. А потом мы бы все умерли, вот и всё, — говорит Тони Голдберг, эпидемиолог из Университета Висконсин-Мэдисон. — Те важнейшие вещи, за которые отвечают вирусы, значительно перевешивают зло от них».

В общем, как говорит Сусана Лопес Шаритон, вирусолог из Национального автономного университета Мексики, «без вирусов нам конец».

Большинство людей даже не догадывается о том, какую роль играют вирусы в жизни на Земле. Почти все вирусологи изучают исключительно патогены, и только недавно несколько учёных решились исследовать вирусы, благодаря которым живы мы и наша планета. Оказывается, есть среди них и хорошие, причём таких — подавляющее большинство.

Учёным даже неизвестно, сколько всего вирусов существует. Официально классифицированы тысячи, но их — миллионы. «Нами открыта лишь малая часть, поскольку мы особо не интересовались этим, — говорит Мэрилин Руссинк, вирусный эколог из Университета Пенн Стейт. — Таково предвзятое отношение: науку всегда прежде всего интересовали патогены».

Полезные пожиратели

По крайней мере, нам известно, что фаги (бактериофаги — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки) — невероятно важны. Их название происходит от греческого «пожираю», и именно этим они и занимаются.

Фаги — главный регулятор популяций бактерий в океане, да и, скорее всего, во всех остальных экосистемах нашей планеты. Если бы вирусы вдруг исчезли, некоторые популяции, вероятно, разрослись взрывным образом и подавили бы другие, которые совсем перестали бы расти.

Для океана это стало бы особенно серьёзной проблемой, поскольку в нём более 90 % всего живого (от общей массы) — микроорганизмы. И эти микробы производят около половины всего кислорода на планете — процесс, который становится возможным, благодаря вирусам.

Эти вирусы каждый день уничтожают примерно 20 % всех океанических микробов и около 50 % всех океанических бактерий. Этим они обеспечивают достаточно питательных веществ для производящего кислород планктона и тем самым поддерживают жизнь на планете.

Для некоторых организмов вирусы критически важны для выживания или для того, чтобы получить конкурентоспособное преимущество.

Исследователи считают, что вирусы важны и для поддержания здорового микробиома в организме человека и животных.

Под защитой вирусов

Инфицирование человеческого организма определёнными безвредными вирусами даже помогает отпугивать некоторые патогены. Например, вирус GB типа C (распространённый человеческий непатогенный вирус) увязывается с замедлением развития СПИДа у ВИЧ-инфицированных.

Кроме того, учёные обнаружили, что люди с вирусом GB типа C с меньшей степенью вероятности погибают, если заражены вирусом Эбола. Примерно так же и герпес делает мышей менее подверженными определённым бактериальным инфекциям, в том числе бубонной чумы и листериоза (распространённого типа пищевого отравления). Авторы исследования предполагают, что и у людей была бы похожая картина.

Похоже, что без вирусов и люди, и многие другие виды живых существ были бы более подвержены разным болезням. Кроме того, вирусы — это одно из самых многообещающих лечебных средств от определённых заболеваний. Фаготерапия (лечение инфекционных больных и бактерионосителей препаратами бактериофага), которую в Советском Союзе начали применять ещё с 1920-х годов, использует вирусы для уничтожения бактериальных инфекций.

Сегодня это — быстроразвивающаяся область научного поиска. Не только из-за растущей устойчивости патогенов к антибиотикам, но и потому, что бактериофаги можно точно настраивать на воздействие на определённые виды бактерий — в отличие от антибиотиков, уничтожающих все бактерии без разбора.

Онколитическая вирусная терапия рака, при которой заражаются и уничтожаются исключительно раковые клетки, к тому же менее токсична и более эффективна, чем другие методы лечения онкологии.

Вирусы и генетика

Поскольку вирусы постоянно мутируют и размножаются, они представляют собой огромное хранилище генетических инноваций, которые могут быть использованы другими организмами.

Вирусы внедряются в клетки других существ и захватывают их инструменты размножения. Если такое случается в клетке зародышевой линии (яйцеклетки и спермы), код вируса может передаваться из поколения в поколение и стать её постоянной частью.

«Все организмы, которые могут быть заражены вирусами, имеют возможность принять вирусные гены и использовать их в своих интересах, — отмечает Голдберг. — Включение нового ДНК в геном — это основной способ эволюции».

Другими словами, исчезновение всех вирусов отразится на эволюционном потенциале всей жизни на нашей планете. В том числе и homo sapiens. Вирусные элементы составляют около 8 % человеческого генома, а геномы млекопитающих в целом приправлены примерно 100 000 остатками генов, когда-то принадлежавших вирусам.

Код вирусов — это часто неактивная часть ДНК, но иногда он наделяет организм новыми, полезными и даже важными свойствами.

Например, в 2018 году два коллектива исследователей независимо друг от друга сделали удивительное открытие. Ген вирусного происхождения кодирует белок, играющий ключевую роль в формировании долговременной памяти, передавая информацию между клетками нервной системы.

Однако самый поразительный пример относится к эволюции плаценты млекопитающих и временным рамкам экспрессии генов во время беременности у людей. Есть доказательства того, что мы обязаны своей способностью к живорождению частичке генетического кода, взятой у древних ретровирусов, которыми наши дальние предки заразились более 130 млн лет назад.

Вот что писали авторы того открытия в 2018 году в журнале PLOS Biology: «Очень соблазнительно поспекулировать на тему того, что беременность у людей могла бы протекать совершенно иначе (а то и не существовала бы вообще), если бы наших предков в процессе эволюции не затронули бы многие эпохи ретровирусных пандемий».

Источник: https://www.bbc.com/russian/vert-fut-53180768