Чтение на выходные «Виролюция» Райана Фрэнка

Пространство СПИДа

Летом 1985 года диагноз «СПИД» был поставлен кинозвезде… Тогда стало понятно и ощутимо: СПИД приобрел характер эпидемии, угроза его распространилась повсеместно. Вдруг обнаружились больные СПИДом дети, желавшие ходить в школу, больные СПИДом рабочие, желающие ходить на работу… Когда Америка обратила внимание на болезнь, СПИД уже стал пандемией.
Рэнди Шилтс

Вирусы не раз вызывали эпидемии, память о которых — словно могильные камни, рассеянные по истории человечества. Открывающая эту главу цитата взята из хроники пришествия СПИДа в США. В ней описываются и волна негодования, и предрассудки, и взаимные обвинения, и недоумение публики. Там описываются самоотверженная работа немногих врачей и ученых — и ошеломительная неспособность многих организаций и политических деятелей осознать масштаб проблемы, их попытки оттянуть принятие нужных мер.

Мое мнение может показаться некорректным и неразумным, но я считаю: даже такая чудовищная трагедия многому нас научила, дала новое знание. Но это мое мнение, конечно же, основано на ретроспективном анализе. Когда новый и неизвестный ранее вирус прибыл на американские берега в 1976 году, немногие (а может, и вообще никто) смогли понять, чем это грозит.

Ведь в отличие от, например, гриппа или оспы симптомы СПИДа не указывают на источник болезни. ВИЧ-инфекция крадется среди людей тихо, почти незаметно. Заражение очень часто не привлекает внимания, остается нераспознанным. В худшем случае — легкое повышение температуры, сыпь. У половины же зараженных заражение не проявляется никак. Вирус долго скрывает свое присутствие. Иногда годами он прячется в клетках крови, называемых «лимфоцитами», и его жертвы не подозревают о нем. Но даже и в таком состоянии ВИЧ остается заразным и может передаваться через кровь и прочие телесные жидкости, а в особенности при половых контактах, гомосексуальных и гетеросексуальных. ВИЧ — это паразит, агрессивный партнер симбиоза, убийца, лишенный жалости и предрассудков. Он поражает и мужчин, и женщин, и младенцев, и стариков, и европейцев, и азиатов — всех. В период, когда зараза еще ничем себя внешне не проявляет, вирус мутирует с необыкновенной скоростью, и через два-три года после заражения исходный вирус уже невозможно распознать среди миллионов его потомков, соревнующихся за место в организме.

СПИД потряс наше общество до самых корней. Он — словно холодная тень, вставшая со страниц давней истории, от кошмара бубонной чумы и оспы. Распространяется новая погибель через молодых здоровых людей, передаваясь при сексе, и, в отличие от страшных болезней прошлого, действует тайно и зловеще, поражая и убивая иммунные клетки, как раз и предназначенные для борьбы с болезнями. Пока не появились современные противовирусные средства, разрушение иммунитета жертвы подвергало ее риску множества крайне неприятных заболеваний. Например, в организме размножались амебы, поражая кишечник и внутренние органы — в то время как обычный человек, в чей организм они регулярно попадают, например, с водой из-под крана, практически их не замечает. Обычно не вызывающие существенных поражений вирусы — например, причиняющий герпес цитомегаловирус — вызывают тяжелейшее заболевание. Кожа несчастных больных СПИДом испещрена сине-фиолетовыми опухолями, кровь их поражается жуткими формами лейкемии, поверхность их тел — и внутренняя, и внешняя — деформирована и повреждена взбесившимися от отсутствия сопротивления крошечными тварями. Это воистину адские муки, горше тех, какие воображал Данте, живописуя мучающихся грешников. Еще горше то, что зараза может передаваться от матери ребенку, кошмар чудовищных мук может передаваться из поколения в поколение. В особенности остро эта проблема встает в бедных развивающихся странах, где больные родители умирают, оставляя больных детей заботам несчастных дедушек и бабушек либо скверно оборудованных приютов. Зачастую таких детей попросту бросают.

У пандемии СПИДа два непосредственных виновника, родственных ретровируса, известных как «вирусы иммунодефицита человека», или ВИЧ-1 и ВИЧ-2.

Пожалуй, настало время рассказать подробнее о ретровирусах. Это большое и разветвленное семейство вирусов, объединенных тем, что их геном состоит не из ДНК, как у любых других форм жизни, а из родственных молекул РНК. Ретровирусы поражают практически все прочие формы жизни, от простейших морских беспозвоночных — таких, как морской слизень, — до приматов, включая человека. Жизненный цикл вирусов предусматривает внедрение их генома в ядра клеток носителя. Очень важно понять, зачем и почему вирусы это делают. Обычно ретровирусы распространяются при совокуплении или от матери к ребенку. ВИЧ-1 передается через мужскую смазку, выделяемую перед эякуляцией, через женские вагинальные выделения, предназначенные для смазывания влагалища при сношении, через сперму, кровь — например, при вторичном использовании нестерилизованного шприца. Заражение возможно и при грубом сношении, сопровождающемся повреждением кожи и слизистых оболочек, при родах, а также через материнское молоко при вскармливании грудью. Вирус проникает в кровь и находит клетки, где главным образом и обитает, — клетки иммунной системы, известные как «Т-лимфоциты хелперы», или, в научной классификации, CD4+T. Но вирус может размножаться и в других клетках, таких, как белые кровяные тела макрофаги, и в некоторых тканях и органах — прежде всего в яичках. Проникнув в Т-лимфоцит, вирус использует свой энзим, обратную транскриптазу, для превращения вирусной РНК в ДНК и затем внедряет эту ДНК в хромосомы лимфоцита. Этот типичный для всех ретровирусов процесс был открыт лауреатом Нобелевской премии Говардом Теминым, назвавшим встроенную ДНК-форму ретровируса «провирусом». Эта форма включает и гены-регуляторы, LTR, обеспечивающие воспроизведение вирусной РНК клеткой. Провирус остается в хромосомах все время жизни зараженной клетки и воспроизводится при каждом делении, попадая в дочерние клетки.

Находясь в клетке, провирус побуждает ее производить новые копии оригинального вируса, выходящие из клетки полностью готовыми заражать другие клетки. Распространяясь с кровью, вирусы попадают в половые органы — откуда через спаривание вирус попадает в другие организмы. Существует несколько разновидностей ВИЧ-1, распространяющиеся отчасти по-разному — или с точки зрения симбиоза ведущие себя различным образом по отношению к носителю. Это обстоятельство объясняет недоразумения, непонимание и ханжество, зачастую сопровождавшие распространение СПИДа в начале его истории. Разновидность, чаще всего встречающаяся в США и Западной Европе, распространялась преимущественно через гомосексуальные половые контакты и вторично используемые шприцы, а также через используемую для переливания кровь. Это создало почву для развития предрассудков. Но разновидность, вызвавшая куда большую по масштабам эпидемию СПИДа в Африке — и все более распространяющаяся по Азии, — передается через гетеросексуальный контакт и от матери к ребенку.

Думаю, в пришествии страшной болезни, подобной СПИДу, нет совершенно ничего апокалиптически искупительного либо морально очищающего. Как и все вирусы, ВИЧ-1 по сути своей аморален. В природе встречается множество вирусов иммунодефицита, и я далее представлю свидетельства того, что человечество на протяжении своей эволюции не раз страдало от эпидемий, вызванных этими вирусами, которые распространялись главным образом через предпочитаемые людьми гетеросексуальные контакты. Склонность некоторых разновидностей ВИЧ распространяться через гомосексуальные контакты, загрязненные иглы, кровь попросту отражает изменчивость вируса, способность использовать новые эволюционные возможности. Если и возможно извлечь какой-то урок из эпидемии СПИДа, так это урок о невозможности применения человеческой морали либо норм поведения к болезнетворным вирусам.

Даже и сегодня, вопреки брошенным правительствами миллиардам долларов на поиски лекарства от СПИДа, болезнь остается неизлечимой — хотя страдания больных можно в значительной степени облегчить. Жизнь их можно продлить, как можно уберечь их от большей части жутких вторичных инфекций. На время написания этих слов в мире умерло от СПИДа около тридцати миллионов человек; по оценке ООН, в 2007 году в мире было еще около тридцати миллионов зараженных, из них более двух миллионов — дети. В прогнозе, опубликованном годом ранее, ООН предсказала: в ближайшем будущем только в Африке будет более девяноста миллионов больных СПИДом, что приведет к появлению восемнадцати миллионов сирот.

Стоит задаться вопросом: отчего же столь простое существо, как вирус, с геномом всего лишь из трех генных участков, кодирующих не более десятка генов, оказалось столь упорным и непобедимым врагом?

Я полагаю, ответ прост: пандемия СПИДа — эволюционный феномен. А таким явлениям очень трудно препятствовать. По-видимому, мы имеем дело с продуктом длинной истории заражения животных ретровирусами подобного типа. Ретровирусы имеют большой эволюционный опыт, прекрасно отлаженные поведенческие стратегии. Когда ВИЧ впервые повстречался с человеком, вирус уже был запрограммирован на требуемый вид поведения. Поэтому, хотя такая человеческая пандемия едва ли предсказуема, целиком неожиданной назвать ее нельзя.

Вирусы очень малы — в среднем в тысячу раз меньше бактерий. Геном их относительно прост. Но это не повод недооценивать их биологическую роль — а она, как мы увидим, исключительно важна в эволюции. И чтобы оценить эту роль должным образом, рассмотрим пристальнее, откуда и как произошли вирусы ВИЧ-1 и ВИЧ-2.

В 1995 году мое внимание привлекла статья в «Сайнтифик америкен», напечатанная восемью годами ранее — как раз во времена разгоревшейся эпидемии СПИДа, вызвавшей всеобщее смятение и отчаяние. Авторы этой статьи — профессор Макс Эссекс, глава отделения биологии рака и президент гарвардского Института ВИЧ, и его аспирант Филис Дж. Канки. Название — «Происхождение вируса иммунодефицита человека». Название не то чтобы интригующее, но подзаголовок гласил: «Вызывающий иммунодефицит вирус не единственен». Далее следовало объяснение того, что печально известный ВИЧ-1 имеет близких сородичей, обитающих и в человеке, и у африканских обезьян (и низших, и человекообразных). В особенности же провокационным выглядело утверждение о том, что некоторые из этих родственных ретровирусов научились сосуществовать с носителями, не приводя их к болезни.

Что же могло побудить вирусы, сравнимые с ВИЧ-1 по возможной смертоносности, настолько изменить поведение? Я был заинтригован и связался с профессором Эссексом, а тот любезно согласился поговорить со мной.

К весне 1995 года я уже усвоил и принял идеи Терри Йетса, Джошуа Ледерберга, проинтервьюировал многих ведущих вирусологов Европы и Великобритании, работающих в столь различных областях, как ботаника, зоология и молекулярная биология, и осознал: если подходить к проблеме как врач, считая ВИЧ злом, однозначно вредящей человеку сущностью (что представляется целиком логичным, не правда ли?) — объективности не добьешься. Вирусы не добры и не злы. Потому для отыскания эволюционных причин возникновения СПИДа нужно отрешиться от свойственного врачам «человекоцентричного» подхода и принять нейтральную позицию — сколь бы она ни казалась противоестественной мне, врачу. Став в позицию бесстрастного наблюдателя, я решил искать ответ на вопрос: чего же именно — глубокого, фундаментального — из происходящего в мире вирусов мы пока не замечаем и не понимаем? Возможно ли, что мы пока не осознаем некой основополагающей истины, способной перевернуть наше представление о вирусах, вывести на новый уровень понимания их? С такими мыслями я планировал свое возвращение в Америку в феврале 1995-го, собираясь поговорить со многими экспертами-вирусологами в Йеле и Гарварде — а среди гарвардских коллег и с Эссексом. К сожалению, как раз в начале недолгого — всего несколько недель — моего запланированного пребывания в Америке Эссекс должен был Америку покинуть, и мне пришлось ограничиться телефонным разговором за два дня до вылета из Англии и затем недолгой встречей в суматохе и беготне вашингтонского аэропорта.

Я и сам занимался исследованиями иммунного отклика на переносимые кровью вирусы и с энтузиазмом предвкушал встречу с коллегой, разделявшим мой интерес к иммунитету. Именно Макс Эссекс впервые открыл связь между СПИДом — ужасающим крушением иммунной системы, открывающим дорогу множеству вторичных заболеваний, характерных для СПИДа, — и ретровирусами, обитающими в животных и человеке. В первые годы после обнаружения СПИДа именно Макс Эссекс предположил, что причиной СПИДа является ретровирус.

Я спросил Эссекса, почему же он стал исследовать вирусы. А он объяснил, что интерес к вирусам возник у него как к возможному источнику хронических заболеваний, в частности рака.

—Когда я только начинал учебу — то есть в конце шестидесятых, было уже ясно: некоторые формы рака у животных вызываются вирусами, — сказал Эссекс. — Но насчет людей оставалась неясность, и продолжалась полемика о возможности вирусного рака у людей.

Мы поговорили немного о его недавних исследованиях, об установленной связи между болезнями и ретровирусами.

—При мне в нашей лаборатории была открыта пара-другая вирусов, чьими носителями являются кошки и обезьяны, и это показало весьма убедительно: обитающие в организме долгое время ретровирусы — а это оказались именно ретровирусы — на самом деле могут причинять хронические заболевания, такие, как лейкемия и другие виды рака. А при изучении этих заболеваний обнаружилось: у зараженных вирусами кошек перед развитием рака проявлялось сильнейшее подавление иммунной системы, и, даже если рак не развивался, поражение иммунной системы все же происходило. Нетрудно было установить: поражение иммунной системы происходит именно из-за ретровируса. Это открытие приобрело большое значение, когда Роберт Галло обнаружил первый ретровирус, чьим носителем мог быть человек.