Случится ли новая эпидемия и откуда она придет?
Угроза из тьмы веков
Вечная мерзлота. 35 млн км2 земель, которые не оттаивают сотни тысяч лет. В этом гигантском морозильнике планеты всегда темно и нет кислорода — идеальные условия для хранения семян растений, спор грибов, древних бактерий и вирусов!
Вирус гриппа, который вызвал испанку, смогли найти и изучить только благодаря людям, которые были похоронены в ледниках, очень неглубоко в земле.
Николай Никитин, д. б. н., заведующий сектором кафедры вирусологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова
Какой-то реликтовый патоген в мир вряд ли прорвется. Другое дело бактерии и вирусы «помоложе». Так, в XIX веке по всему северу России массово хоронили животных и людей, умерших от оспы, чумы и сибирской язвы. Могут ли все эти смертельно опасные патогены воскреснуть изо льдов? Конечно, да. Такое уже случалось!
Сибирская язва
В 2016 году на Ямале произошла вспышка опасной болезни. Из-за аномальной жары подтаял старый скотомогильник со спорами сибирской язвы. Во время выпаса его разрыли домашние северные олени и инфицировались. В результате эпидемии погибло более 2000 голов. От животных болезнь передалась и людям: 96 человек были госпитализированы, один скончался. Сибирская язва не передается от человека к человеку — возможно, поэтому вспышка на Ямале завершилась крупными потерями лишь поголовья скота.
Оспа
А что, если в следующий раз оттает и оживет вирус натуральной оспы? Болезнь была полностью ликвидирована в 1980 году. Несколько поколений людей по всему миру выросли без прививки, значит, иммунитета в популяции нет. При этом количество готовых доз вакцины в каждой стране ограниченно. То есть привить все население сразу при необходимости у некоторых крупных государств может и не получиться.
Только в двух лабораториях в мире сохранился живой вирус натуральной оспы. Это ГНЦ ВБ "Вектор", поселок Кольцово под Новосибирском, и СDС в Атланте, США.
Михаил Щелканов, д. б. н., профессор, заведующий лабораторией вирусологии Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН
Может ли оспа стать новой биологической угрозой для человечества спустя 40 лет?
С одной стороны, да. Вирус оспы хорошо изучен, а его геном расшифрован, так что от искусственного создания этого смертоносного патогена человека отделяет лишь тонкая этическая грань. Потому что технически это сделать можно! Синтезом искусственных вирусов занимается целое направление — синтетическая биология.
Но даже в этом случае шансов стать новой крупной эпидемией у этой вспышки будет крайне мало. Новые дозы вакцины во всех странах будут довольно быстро изготовлены и применены по назначению.
Впрочем, оспа может вернуться в человеческую популяцию из дикой природы.
Существует множество вирусов оспы: мышей, коров, обезьян. И случаи оспы обезьян у людей регистрируются постоянно.
Сергей Альховский, д. б. н., заведующий лабораторией биотехнологии ФГБУ «НИЦЭМ им. Н. Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения РФ
Первый случай заражения человека оспой обезьян был зафиксирован в 1970 году в Демократической Республике Конго. За последующие 40 лет их было уже около тысячи. В 2003 году оспу обезьян диагностировали у 37 человек в США. А в 2017 году произошла вспышка в Нигерии. В 70% всех случаев была доказана передача инфекции от человека к человеку. Летальность оспы обезьян — около 10%.
Угроза от животных
Приматы: вирус Эбола
Хотя вакцина от этой болезни есть, она до сих пор не испытана. При этом летальность от Эболы составляет 50–90%. Но именно по этой причине эболавирусы вряд ли когда-нибудь спровоцируют масштабную пандемию на планете: убивая столь большой процент носителей, вирус лишает себя шанса широко распространиться.
Мыши и крысы: хантавирусы
Сегодня известно более 40 видов хантавирусов, и 20 из них являются патогенными для человека. Заражение происходит в теплые и засушливые времена года, при контакте с грызунами или продуктами их жизнедеятельности. Они вызывают сразу два вида опасных эпидемических заболеваний: геморрагическую лихорадку с почечным синдромом (летальность 10–12%) и хантавирусный кардиопульмональный синдром (летальность 36–60%). Сами грызуны — лишь переносчики, никаких признаков болезни они не проявляют. От человека человеку хантавирусы не передаются.
Важно: Россия занимает второе место в мире после Китая по количеству подтвержденных случаев геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Ежегодно фиксируется от 8000 до 10 000 случаев! А несколько лет назад в Сочи был обнаружен новый штамм, который назвали «хантавирус Сочи», и он считается самым опасным среди всех европейских штаммов хантавирусов.
Иммунный ответ человека на инфицирование хантавирусом похож на иммунный ответ при COVID-19. Сам по себе хантавирус тоже не убивает клетки. Тяжелое течение геморрагической лихорадки с почечным синдромом — это избыточная реакция иммунной системы больного человека на вирус. Поэтому часто погибает не вирус, а сам человек. Вакцины от хантавируса нет.
Жан Клемент, д. м. н., старший научный сотрудник Лаборатории клинической и эпидемиологической вирусологии Института медицинских исследований Рега
Единственная мера защиты: гигиена и дезинфекция.
Комары, москиты, клещи, грызуны, птицы: арбовирусы
Единственная мера защиты: гигиена и дезинфекция.
Арбовирусы встречаются практически по всему миру, за исключением некоторых территорий Заполярья. Широкая география связана прежде всего с тем, что в распространении этих вирусов принимает участие большая группа так называемых «промежуточных хозяев».
В количестве арбовирусов ученые не до конца уверены, говоря о цифрах от нескольких сотен до нескольких тысяч. Соответственно, и протекать арбовирусные инфекции человека могут по-разному: как полностью бессимптомно, так и с летальностью, достигающей 90%. Самые опасные: лихорадка Денге, чикунгунья, Ласса, конго-крымская и желтая.
Вторая группа тяжелейших арбовирусных инфекций — энцефалиты. Они сопровождаются поражением центральной нервной системы и параличом.
Несмотря на то что арбовирусы не передаются от человека к человеку, в некоторых случаях люди могут стать звеном в распространении инфекции. Более того, вирусы мутируют и меняют переносчиков. Таким образом, например, тропическая лихорадка чикунгунья появилась в Европе. Первый случай был зафиксирован в Лацио в 2017 году.
Впрочем, каким бы опасным потенциалом ни обладали арбовирусные инфекции, с точки зрения масштабных последствий для человеческой цивилизации они уступают респираторным.
Клещ питается только раз в жизни. Комар — несколько раз за сезон (и, соответственно, может заразить несколько человек). За две недели инфицированный человек в большом коллективе заразит в разы больше.
Валерий Якименко, д. б. н., заведующий лабораторией арбовирусных инфекций Омского НИИ природно-очаговых инфекций
Угроза: мутация
Сегодня ученые уверены: респираторная инфекция, которая сможет повторить и даже превзойти пандемию COVID–19, будет вызвана вирусом, который эволюционно циркулирует в популяции диких животных.
Птицы, свиньи: грипп
Все эпидемические штаммы вируса гриппа, которые сегодня у нас циркулируют и вызывают сезонный подъем заболеваемости, — это природно-очаговые варианты вируса гриппа, резервуаром которых являются птицы водно-околоводного экологического комплекса: благородные речные утки, а также чайки и крачки. Эти вирусы смогли адаптироваться к клеткам свиньи.
Михаил Щелканов
А далее по цепочке — и к клеткам человека. При этом смешение генетического материала среди известных штаммов гриппа происходит с огромной скоростью. Они так часто мутируют, что мы вынуждены каждый год изготавливать новый состав вакцины. Особо опасными считаются вирусы гриппа типа А. Совокупно на их счету пять пандемий и десятки эпидемий.
H1N1 (подтипы Hsw1N1, H0N1 и H1N1) — пандемия испанского гриппа (1918) и свиного (2009), H2N2 — азиатского (1957), H3N2 — гонконгского (1968), H5N1 — птичьего (2004), H7N9 — эпидемия птичьего гриппа (2013).
Может ли какой-то из штаммов гриппа приобрести настолько опасные для человека мутации, что грянет новая эпидемия? Да, может. Впрочем, здесь у человека есть хоть какой-то контроль — благодаря вакцинам. Правда, менять их приходится каждый год.
Летучие мыши: тысячи вирусов
Некоторые исследователи предполагают, что виром этих млекопитающих может исчисляться тысячами вирусов! При этом самих рукокрылых сегодня насчитывается более 1300 видов — 20–25% от всего разнообразия млекопитающих. Эти животные лишь иногда болеют и погибают от бешенства. С остальными инфекциями, в том числе высокопатогенными, их уникальная иммунная система справляется. Хорошая новость для нас в том, что далеко не все вирусы рукокрылых передаются человеку.
Вирус бешенства (род Lyssavirus), вирус Марбурга (род Marburgvirus), вирус Эбола (род Ebolavirus), вирус Нипах и Хендра (род Henipavirus), вирус SARS-CoV и SARS-CoV-2 (род Betacoronavirus) — известные на сегодняшний день вирусы летучих мышей, способные передаваться человеку и вызывать опасные болезни. И последний нас особенно интересует.
Коронавирусы обнаруживаются у многих животных: китов, дельфинов, ящериц и различных организмов. Но пока известно лишь три наиболее заразных и смертельно опасных для человека коронавируса.
SARS — эпидемия атипичной пневмонии в Китае (2002, 2003). Летальность: 10%. MERS — вспышка ближневосточного респираторного синдрома в Саудовской Аравии (2012). Летальность: 34%. SARS-CoV-2 — пандемия COVID-19 (2019 — н. в.). Летальность: 5–7%. И если у вируса MERS хозяином был одногорбый верблюд дромадер, то природным резервуаром и SARS, и SARS-CoV-2 являются летучие мыши, предположительно семейства подковоносых.
Когда два различных вируса попадают в одну клетку, они обмениваются частями генома. Так получаются разные варианты третьего, четвертого, пятого типа. Эта популяция вирусов существует уже многие миллионы лет в этих летучих мышах, циркулируя и эволюционируя. И периодически, видимо, случаются мутации, которые могут инфицировать человека.
Сергей Альховский
Похоже, что SARS-CoV-2 как раз и стал тем самым «случайным вариантом». Однако его высокая заразность, позволившая так быстро распространиться по всей планете, до сих пор остается загадкой для ученых. Возможно, благодаря промежуточному хозяину, у вируса начался новый виток эволюции. В его РНК произошла очередная рекомбинация генов, в результате которой SARS-CoV-2 и получил способность крайне эффективно проникать в клетки человека.
Именно так происходило в 2002 году с вирусом тяжелого острого респираторного синдрома. Там промежуточным хозяином были гималайские циветты. Ну а в случае с новым коронавирусом в Ухане, вероятнее всего, промежуточным хозяином были панголины
Михаил Щелканов
Проблема в том, что рынки диких животных распространены по всей Азии. Птицы, мелкие млекопитающие, грызуны — огромное количество самых разных, в том числе диковинных животных, продаются в одном месте.
В 2013 и 2014 году группа зоологов работала в четырех провинциях Вьетнама. Ученые собрали более 2000 образцов биологического материала животных, которые продавались на диких рынках или выращивались для продажи на фермах. В результате различные штаммы коронавирусов были обнаружены на всех исследуемых рынках!
Возможно, именно коронавирусы представляют для человека наибольшую угрозу. Во-первых, от большинства из них нет ни надежного лекарства, ни вакцины. Во-вторых, они все передаются от человека к человеку самым эффективным путем — воздушно-капельным. В-третьих, они уже трижды становились причиной эпидемий. И наконец, самое тревожное — мы сами постоянно создаем условия, в которых эти вирусы все лучше приспосабливаются к нам.
Как вообще минимизировать угрозу возникновения новых патогенных штаммов коронавирусов? На этот вопрос еще только предстоит найти ответ. И хотя жители некоторых стран уже начали решать этот вопрос (причем самым жестоким образом — попросту уничтожая колонии рукокрылых), важно понимать, что это не метод. Если геноцид не остановить, многим, в том числе редким видам, грозит исчезновение. А человечеству — значительный ущерб для сельского хозяйства и новые вспышки заболеваний. Ведь рукокрылые эффективно снижают численность в том числе насекомых — переносчиков многих патогенов.
Но самое главное, даже если человечество возьмет под контроль коронавирусные инфекции или научится предсказывать точно, откуда и когда придет новая биологическая угроза, болезни нас не оставят. Ведь пока есть природная среда, возбудители инфекционных заболеваний будут продолжать эволюционировать.
Бактерии: хорошо забытое старое
В конце концов, не стоит сбрасывать со счетов бактерии. Да, мы научились с ними бороться с помощью антибиотиков. Но если они выработают полную резистентность к нашим лекарствам, человечество может провалиться в Средние века! Мы будем снова умирать от холеры, туберкулеза или чумной палочки.
Многие ученые считают, что это неизбежно произойдет, если мы не перестанем бездумно применять антибиотики, или… не придумаем новое средство борьбы против многомиллиардной армии микроорганизмов.
Из передачи «Эпидемия. Новая угроза» канала «Наука».
