От кори до птичьего гриппа. Как вирусные болезни держат человечество в страхе
C разрешения «Альпина Паблишер» GO.TUT.BY публикует фрагмент из новой книги «Вирусы. Скорее друзья, чем враги», где известный вирусолог Карин Меллинг описывает невероятный и мало знакомый нам мир вирусов и то, как они заставляют нас болеть. А еще дает ценный совет: бумажные носовые платки нужно выбрасывать не в корзину, стоящую рядом с рабочим столом, а в ведро с крышкой.
Оспа: изобретатель вакцины тестировал ее на сыне
— Одним из величайших достижений медицины стала победа над вирусом оспы. Вспышек этого заболевания больше не должно быть, так как человечество изобрело вакцину от этого вируса и вакцинация вирусом коровьей оспы является профилактикой заражения натуральной оспой человека. Это открытие сделал Эдвард Дженнер, который в 1796 году первым протестировал вакцину на собственном сыне. Он спас больше людей, чем кто-либо другой. Дженнер вывел принцип разработки вакцин: использовать сходный вирус, вызывающий заболевание лишь в легкой форме, чтобы защитить от опасного вируса. Использование вируса коровьей оспы вместо вируса натуральной оспы — пример эффективной вакцины, разработанной на основе более слабого вируса.
Вирус оспы считался вымершим. Но, как это ни удивительно, время от времени все же возникают вспышки оспы — вирусы никогда не исчезают полностью. В мире осталось всего несколько лабораторий — в России и США, где вирусы натуральной оспы хранятся в безопасных условиях. Насколько они защищены от угрозы биотерроризма? Эта угроза, похоже, стала вполне реальной после того, как в 2001 году в США произошел биотеррористический акт с использованием вируса сибирской язвы, в результате которого погибло несколько человек. Тогда начались лихорадочные поиски остатков вакцины от оспы, которые хранились несколько десятилетий. Для производства этих вакцин использовали кожу животных, что совершенно не соответствовало приемлемым стандартам безопасности. Тогда вакцины все же приготовили в пятикратном разведении, чтобы увеличить количество доз! В моем диагностическом центре в Цюрихе мы быстро разработали методику тестирования вируса оспы. Необходимую информацию о последовательности генов вируса можно было без труда найти в интернете!
Мы даже отрабатывали действия на случай возникновения угрозы появления вируса оспы и методики приготовления образцов для высокоточных методов диагностики. Существовала угроза биотеррористической атаки на участников ежегодного Международного экономического форума в Давосе. Мы надевали специальные защитные костюмы, включая маски, наподобие тех, что показаны в фильме «Эпидемия» с Дастином Хоффманом в главной роли. Строжайше соблюдая требования техники безопасности, мы использовали барокамеру, которая должна была предотвратить утечку вируса из лаборатории, однако из-за того, что кто-то из сотрудников по ошибке открыл не тот клапан, мы оказались на грани провала. Нам повезло: никаких опасных ситуаций не возникло. А потом все постепенно забыли об угрозе.
За двадцать лет до этого мне пришлось стать свидетелем последней чрезвычайной ситуации, связанной с заражением вирусом оспы в Берлине. Пациент находился в карантинном отделении, которое снаружи охранял полицейский, сидя на высоком стуле. Его задача заключалась в том, чтобы наблюдать за выходом и не допустить, чтобы этот пациент покинул палату. В это время рядом, в Институте Роберта Коха, работал единственный специалист, который знал, как тестировать вирус оспы. Этот человек обрабатывал куриные яйца, чтобы инокулировать вирус и поместить их в инкубатор для размножения. В то время это был единственный известный тест. Опасная ситуация, вызванная заражением вирусом оспы, показана в документальном фильме «Империя вирусов — убийц-невидимок».
«Испанка»: вирус недавно выделили из останков солдат и эскимоски
Еще один вирус, до сих пор приводящий в ужас человечество, — вирус гриппа, «испанка», именуемый H1N1. Примерно 100 лет назад во время Первой мировой войны этот грипп унес от 20 до 100 млн человеческих жизней. Вирус выделили совсем недавно, в 2005 году, из останков солдат и североамериканской эскимоски, похороненной в вечной мерзлоте на Аляске. В лабораторных условиях вирус реактивировали. Восстановленный вирус оказался в состоянии инфицировать животных. Работа с этим вирусом требовала использования высокотехнологичного оборудования и, помимо прочего, была чрезвычайно опасным занятием. По этому поводу СМИ совершенно оправданно выразили недовольство. Ученых интересовало, почему именно этот вирус является столь смертоносным, особенно для молодых мужчин. Было выделено всего несколько специфических последовательностей генов вируса, которые, возможно, повышают аффинность (узнаваемость) вируса к клеткам легких и усиливают патогенность данного вируса. Важнейшими факторами, обусловившими возникновение пандемии, были следующие: война, голод, влажность, холода, ранения, антисанитарные условия, перенаселенность палаток и условия полевых госпиталей — все эти обстоятельства, безусловно, нужно рассматривать в связи с характером последовательности вируса. В силу всех этих факторов и произошла катастрофа. За все это нам нужно винить самих себя.
Свиной грипп: в расчеты ВОЗ вкралась ошибка, и тревога оказалась ложной
В 2009 году в Мексике начался свиной грипп, возбудителем которого стал вирус гриппа H1N1, но отличавшийся от вируса «испанки». Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила об эпидемии, посчитав, что вспышка представляет угрозу для населения всего мира. Но в расчеты вкралась ошибка. Данные по соотношению числа летальных случаев относительно гипотетически инфицированных людей оказались ошибочными, поскольку никто не знал реальной скорости распространения инфекции, например в Мексике, где люди не обращаются к врачу из-за какого-то гриппа. Показатель смертности составил 5%, а не 50% от численности инфицированного населения, не больше, чем при обычной сезонной эпидемии, поэтому тревога оказалась ложной.
Однако это действительно была пандемия, поскольку вирус распространился в очень большом количестве стран. Меры по обеспечению безопасности приняли быстро, и началось производство вакцины. Но для Запада оказалось слишком поздно, волна инфекции уже накрыла его. Население Южного полушария не хотело вакцинироваться даже бесплатно. Никто не воспринял свиной грипп всерьез. Я заболела этим гриппом в Китае, возможно, заразившись в каком-то интернет-кафе в Шанхае. По возвращении домой я чувствовала себя плохо, отменила поездку из Берлина в Цюрих, опасаясь, что могу кого-нибудь заразить, а потом в СМИ появилась бы статья о том, как профессор вирусологии распространяла вирус. У меня действительно был свиной грипп, и этот диагноз был подтвержден в моем диагностическом центре.
Птичий грипп: вирусы стали опасными в силу манипуляций ученых
Вирусы — возбудители птичьего гриппа стали опасными в силу манипуляций, проделанных учеными в лабораторных условиях. На основе чисто птичьего вируса был получен вирус, заразный для человека. В последовательность генов вируса дважды внесли мутации в двух независимых лабораториях, в США и Голландии.
Почему же ученые проводили столь рискованные эксперименты? Этот вопрос возник только после того, как наивные ученые опубликовали результаты своих исследований, и только тогда организации, финансирующие эти изыскания, забили тревогу. На эти исследования и публикацию их результатов был наложен обязательный шестимесячный перерыв, мораторий, который продлился дольше, чем было предусмотрено, после чего запрет на публикацию был смягчен: ввели запрет на публикацию детальной информации, чтобы невозможно было повторить эксперимент и превратить относительно безвредный вирус в опасный.
Запрет на исследование вируса гриппа можно кратко сформулировать следующим образом: запрещено «двойное использование». Это значит, что публикации не должны служить двум потенциальным целям: научной и в то же время представлять интерес для биотеррористов, равно как и для тех, кто способен использовать эту информацию в неблаговидных целях. Результаты исследований вирусов, подвергнутых манипуляциям, публиковались без технических подробностей, но это не умаляло их значимости, поскольку они продемонстрировали, что для получения «гуманизированного» вируса, который может передаваться от человека к человеку, достаточно четырех мутаций (замены нуклеотидов) из 13 500 нуклеотидов. Это всегда является основной угрозой. Как это ни странно, определенные штаммы вируса гриппа всегда являются носителями трех из этих четырех мутаций, и нас отличает от одного из самых опасных вирусов только одна мутация. Это — реальная угроза, поэтому была создана всемирная мониторинговая служба по контролю над локальными вспышками гриппа Sentinella. На каждую предстоящую зиму создаются вакцины на основании ежегодных прогнозов по штаммам гриппа этой организации. Вакцины до сих пор часто получают в куриных яйцах — по одной дозе на яйцо, но для этого требуется несколько миллиардов «свободных от патогенов яиц» (СПС-яйца).
В настоящее время, в сущности, имеется два препарата для лечения гриппа: тамифлю и реленза, что очень мало по сравнению с количеством препаратов для лечения ВИЧ. Тамифлю стал лидером продаж, и его покупали охваченные паникой правительства стран. Этот препарат хранится на складах и ждет, когда в случае необходимости его аликвотируют. В настоящее время действует довольно странное законодательство, в соответствии с которым отсчет срока годности препарата начинается только с даты его аликвотирования. В Скандинавии уже выявлены резистентные к лекарству вирусы, а в Японии, похоже, применение тамифлю привело к повышению числа самоубийств среди молодых людей.
Грипп нельзя недооценивать. Я болела гриппом, именно гриппом, а не простудой, вызванной риновирусом. Я себя очень плохо чувствовала, находилась в полусознательном состоянии и даже не вспомнила, что специально на такой случай у меня в холодильнике хранится тамифлю. Он эффективен только сразу после инфицирования, что объясняется очень просто: на начальном этапе вирусная нагрузка невелика. Между прочим, бумажные носовые платки нужно выбрасывать не в корзину, стоящую рядом с рабочим столом, а в ведро с крышкой. И даже незаменимый секретарь должна остаться дома, а не распространять вирус в офисе. Существует широкомасштабная система мониторинга вирусов — Глобальная инициатива по прогнозированию вирусов (globalviral.org). Google, как ни странно, тоже участвует в составлении прогнозов. Считается, что пользователи интернета в периоды распространения инфекции гораздо чаще ищут информацию по гриппу. В рамках проекта «Тенденции в распространении гриппа» были достоверно предсказаны волны гриппа за неделю до их наступления более чем по 100 американским городам. Очень умно!
ТОРС: контейнеры с возбудителем пропали из лаборатории в Париже, но об этом никому не рассказали
Известно, что вирусы редко полностью исчезают, поэтому мы должны готовиться к «возвращению» некоторых вирусов. ТОРС (тяжелый острый респираторный синдром, или атипичная пневмония) — заболевание, для работы с возбудителем которого необходимы лаборатории с самым высоким уровнем биозащиты.
В Гонконге коронавирус, возбудитель атипичной пневмонии, не однажды похищался из исследовательского института. Самым поразительным стал пресс-релиз 2014 года, в котором говорилось, что из парижской лабораторий с надлежащим уровнем безопасности пропало 30 контейнеров с возбудителями ТОРС из бака с жидким азотом, в котором хранятся образцы. Об этом происшествии по соображениям безопасности не сообщалось, чтобы никто не узнал об опасном содержимом пропавших контейнеров. Я предполагаю, что случилось вот что: просто кому-то потребовалось место в резервуаре с жидким азотом, вот его и «почистили». Все знают, что эти резервуары всегда заполнены, и иногда появляются очень старые образцы, хранящиеся много лет. Временами благодаря этому возникают новые направления исследований, как это было с ретровирусом с тогда еще новым онкогеном Jun. Даже в холодильнике помещения для семинарских занятий, который однажды сама чистила, я обнаружила кусочек маргарина, который семь лет никто не замечал, несмотря на то, что холодильником пользовались ежедневно. Вероятно, и образцы, пропавшие в Париже, благополучно закончили свой век в паровом стерилизаторе, в соответствии со стандартными процедурами, но были потеряны для исследовательских целей. Даже в моей цюрихской лаборатории с надлежащим уровнем защиты мы обнаружили дыру в стене, которая опасности не представляла, поскольку в помещении вообще и в стерильных помещениях в частности поддерживается низкое давление, но все же это было совершенно неожиданно.
Однажды поздно вечером в мой офис в Цюрихе пришла медсестра с кучей пробирок с образцами. В больницу с подозрением на ТОРС поступил пилот с Филиппин. Пора было бить тревогу. Сначала я позвонила коллеге из Института тропической медицины в Гамбурге, чтобы посоветоваться. Мне пришлось ждать почти до полуночи, пока он вернется с телешоу по ТОРС. Затем он продиктовал мне перечень реагентов (некоторые из них появились в Берлине буквально за неделю до этого) и праймеров для чувствительного лабораторного теста. Я считала, что для пациента с таким высоким риском это слишком долго, и предложила отвезти образцы в Гамбург, где и провести анализ. Их можно было туда отправить даже без сопровождения, воспользовавшись услугами World Courier. Нужно было упаковать один в другой, как в матрешке, примерно 10 контейнеров. Курьер на велосипеде, который должен был доставить контейнеры в аэропорт, уже ждал, и, чтобы его не задерживать, я украдкой спрятала последний оставшийся контейнер в карман своего лабораторного халата. Ночью институт в Гамбурге дал зеленый свет и сообщил, что результат анализа отрицательный, что вызвало чувство облегчения у сотрудников больницы. Пациент с ТОРС прибыл во Франкфурт (Германия), был помещен в карантинное отделение, получил лечение и выздоровел; при этом не произошло локальной вспышки заболевания, как это было в Канаде и Сингапуре. И почти «военные действия» — в частности, ежедневные отчеты о температуре тела у персонала — увенчались успехом.
Корь когда-то стала одной из причин заката цивилизации майя
Однажды ко мне в кабинет вошел мой коллега Алекс и сказал: «Я так себя плохо чувствую, просто умираю». Вспомнив картинки из учебника по вирусологии (я по образованию не медик), я диагностировала корь. Алекс только что вернулся c Украины, куда ездил на день рождения бабушки. В интернете появилась информация о вспышке кори в этой стране. В силу политической нестабильности поколение граждан Украины не прошло вакцинацию. Весь персонал Цюрихского института проверили на предмет выявления антител к возбудителю кори и на всякий случай вакцинировали, что сделать никогда не поздно.
Алекс вместо того, чтобы отправиться в больницу, как ему было сказано, сел в трамвай, где заразил ребенка. К счастью, оба они поправились. Но вот недавно некий педиатр заразил корью детей в своей клинике, поскольку у него не было прививки. В связи с этим возник вопрос о том, чтобы врачи в обязательном порядке прививались от кори.
Ежегодно от кори погибает 1,7 млн человек. Многие родители отказываются делать прививку детям, опасаясь побочных действий (утверждалось, что побочным действием прививки от кори является развитие аутизма, что не соответствует действительности). Корь особенно опасна для взрослых, поскольку возможным осложнением является энцефалит. Корь оставила свою отметину в истории человечества, так как стала причиной вымирания населения целых островов и одной из причин заката цивилизации майя, повлияла на исход битв Карла Великого и ускорила падение Римской империи. Кроме того, корь может поражать животных (возможно, кто-то помнит гибель большого числа тюленей в Северном море). Опасения людей в отношении прививок от кори служат нам своеобразным уроком и позволяют понять, что вакцинация основана на доверии населения, его информированности и предоставлении людям корректной информации. Интерес к вакцинации резко снизился, когда распространилась информация, что американские секретные службы под видом проведения вакцинации осуществляли забор крови у сельского населения в Пакистане, чтобы выяснить, где прячется Усама бен Ладен. После этого в течение нескольких лет наблюдался рост числа отказов от вакцинации.
