Я познаю мир. Вирусы и болезни

Чирков С. Н.

Однако надо принять во внимание, что природа создавала поверхностные белки вирусов для формирования оболочки вирусных частиц, для транспорта и защиты генетического материала вирусов, для распознавания вирусами клеток, подходящих для заражения и менее всего задумывалась при этом об удобствах производителей вакцин. Поэтому вакцины нового поколения создаются уже не путем слепого копирования природы, а с использованием иных принципов.

Молекула вирусного белка действительно провоцирует иммунный ответ, но не вся целиком, а только отдельные ее части. Возникла мысль воссоздать эти части путем химического синтеза, объединить их в одной новой, невиданной в природе молекуле, и попытаться использовать синтетическую молекулу для вакцинации. Такая

работа была проделана. Экспериментальные синтетические вакцины получены против вирусов гепатита В, гриппа, ящура и клещевого энцефалита. Синтетическая вакцина никогда, ни при каких обстоятельствах не может вызвать заболевания, потому что она не содержит и не может содержать генетического материала вируса.

Можно, впрочем, самим и не трудиться, тем или иным способом приготовляя вирусный антиген, а поручить это самому организму. Для этого можно взять кольцевую бактериальную ДНК, так называемую плазмиду (их сейчас много разных используют в генетической инженерии), вставить в нее ген белка оболочки вируса и ввести эту ДНК в организм человека. Чаще всего это делают путем внутримышечной инъекции. Плазмида проникает в клетки человека, встроенный ген начинает работать, и переведенная таким образом на самообслуживание клетка сама производит необходимый для вакцинации вирусный белок. Макрофаги устроят презентацию этого белка, и приглашенные Т–лимфоциты, которым все равно, откуда он взялся, отдадут команду начать иммунную реакцию. Таким образом получены экспериментальные вакцины против вирусов гриппа, бешенства, гепатитов В и С, простого герпеса, вируса папилломы человека и против вируса иммунодефицита человека.

И, наконец, одно из последних достижений. Ген белка оболочки вируса встраивают не в дрожжи, не в другой вирус, а в растение. Уже выращены растения табака, которые не просто производят поверхностный антиген вируса гепатита В, а даже собирают его в вирусоподобные структуры, что, конечно, повышает эффективность "вакцинации. Оральный способ вакцинации является самым простым и безопасным. Конечно, жевать листья табака не очень приятно, но ведь ассортимент источников растительных вакцин неограничен, и, возможно, недалек тот день, когда не в медицинском кабинете, а на столе у любого желающего появится вакцина в виде обычного яблока или банана.

Другие поксвирусы

Помимо вируса натуральной оспы, членами этого семейства является много других вирусов. Из них для человека опасен только вирус оспы обезьян, которым обезьяны заражаются от белок, а человеку он передастся, если съесть блюдо из обезьяннего мяса. Главный природный резервуар вируса оспы обезьян находится в Заире. Люди заражаются нечасто, заболевание протекает легче натуральной оспы, хотя каждый десятый больной все–таки умирает. Вакцина против натуральной оспы защищает от оспы обезьян. После прекращения вакцинации против натуральной оспы количество случаев заболевания оспой обезьян стало увеличиваться, и вакцинацию в тропических районах Африки пришлось возобновить. Вакцинацию продолжали вплоть до середины 90–х годов XX века, пока ее не пришлось прекратить из–за возросшего числа зараженных вирусом иммунодефицита человека. К счастью, вирус оспы обезьян с трудом передается от человека к человеку, поэтому до сих пор он не вызывал эпидемий. И тем не менее в 1996–1997 годах в Заире была зарегистрирована массовая вспышка оспы обезьян среди людей. Возник вопрос, не приспособится ли вирус оспы обезьян к человеку до такой степени, что по легкости передачи от человека к человеку станет напоминать вирус натуральной оспы. Если это произойдет, уничтожить вирус оспы обезьян будет трудно, потому что, в отличие от вируса натуральной оспы, вирус оспы обезьян имеет природный реззервуар в виде африканских грызунов.

А вот вирус осповакцины для человека не опасен. Именно его использовали в XX веке для вакцинации против натуральной оспы, причем вакцинацию проводили живым вирусом. Интересно, что никто не знает, откуда взялся этот вирус. Говорят, его выделили от какого–то солдата еще в Первую мировую войну, но сейчас следы его получения потеряны. Неизвестно, существует ли природный резервуар вируса

осповакцины, но очень похожий вирус выделен недавно от буйволов.

Еще один пример. В 50–х годах XX века в Австралии остро встала проблема борьбы с дикими кроликами, которые быстрее саранчи уничтожали посевы сельскохозяйственных культур и пастбищную растительность, что поставило под угрозу само существование овцеводства в Австралии. Для борьбы с кроликами использовали вирус миксоматоза – еще одного представителя семейства поксвирусов; он, правда, из тех дальних родственников, которых называют "седьмая вода на киселе", хотя и похож на вирус осповакцины. Причем точно так же, как к вирусу натуральной оспы восприимчив только человек, миксоматозом болеют только кролики. Передается вирус миксоматоза комарами и блохами. В Австралии для его распространения среди кроликов использовали зараженных комаров, которые сыграли роль летающих шприцев. В результате в течение трех лет эпидемия миксоматоза уничтожила почти все поголовье кроликов в Австралии.

Все же надо пару слов сказать, что было дальше. Во–первых, вирус быстро потерял болезнетворность и вскоре перестал вызывать гибель животных. Во–вторых, размножились кролики, которые оказались устойчивы к вирусу и поэтому выжили во время свирепой эпидемии миксоматоза. Оставшиеся в живых кролики восстанавливали свою численность зимой, когда комаров, а, значит, и вируса было значительно меньше. В результате через несколько лет численность кроликов достигла исходного уровня.

Вирус натуральной оспы действует стремительно. Его девиз – быстрота и натиск. Он знает, что не избежать схватки с иммунной системой, победы в которой ему никто не гарантировал. Поэтому вирус спешит заразить другого человека уже в первые дни инфекции, когда иммунная система еще не успела раскачаться.

А вот у вирусов герпеса другая манера. Они стремятся не привлекать внимания иммунной системы, чтобы иметь возможность не спеша закрепить свои позиции.

Герпетические инфекции

Существует целое семейство вирусов герпеса, которые вызывают совершенно разные заболевания. Самые известные – это вирус простого герпеса 1 и вирус простого герпеса 2. Вирус первого типа поражает преимущественно кожу лица, туловища, конечностей, а также слизистую полости рта, глаз и носа; вирус второго типа поражает наружные половые органы.

Кроме того, из других наиболее известных членов этого семейства следует упомянуть вирус ветряной оспы ("ветрянки"), цитомегаловирус и вирус Эпштейна–Барр, а также вирусы герпеса человека типов 6, 7 и 8.

Модель вируса герпеса: пепломеры в виде шестигранных призм далеко выступают над поверхностью вирусной частицы

К одному семейству эти вирусы относятся потому, что вирион у них устроен практически одинаково. Как обычно, в сердцевине вирусной частицы находится генетический материал. У вирусов герпеса это линейная двунитевая ДНК очень большой длины, одна из самых крупных среди вирусов. ДНК упакована в белок оболочки, а сверху еще и липидной мембраной, которую, как обычно, вирус заимствует у клетки. Однако, в отличие от других вирусов, вирусы герпеса кроят свою оболочку из ядерной, а не из клеточной мембраны.

Вирус простого герпеса на первый взгляд не слишком агрессивен. Он не только не убивает своего хозяина, но инфекция часто протекает в настолько скрытой форме, что больной ее может просто не почувствовать. Заражение вирусом простого герпеса первого типа происходит обычно в 7–8 лет, а второго типа – в сексуально активном периоде. В возрасте 25–30 лет эти вирусы можно обнаружить уже у половины людей, а люди старше 40 заражены ими практически поголовно. При этом инфекция проявляется только у 20–30% людей.