Болезни мартышек
Главные причины появления неизвестных доселе болезней – рост населения планеты и всевозрастающая мобильность людей.
Ведь большинство наших человеческих инфекций на самом деле не человеческие. Это вирусы и бактерии других живых существ (животных, насекомых). Такие инфекции и называются соответствующе – зоонозы.
Людей становится всё больше, на планете не остаётся свободного места, мы включаем в свой хозяйственный оборот новые территории и всё, что в них есть: растения, животных и, конечно, микроорганизмы. И вот вирусы летучих мышей, мартышек, циветт и прочей экзотики неожиданно попадают в наш организм и становятся уже нашими проблемами. Так возникли эпидемии Зика, ВИЧ, Эболы и других геморрагических лихорадок, респираторные синдромы, десятки новых экзотических болезней, которыми природа за последние 70 лет отблагодарила бурно размножающееся человеческое племя. Эксперты считают, что это только начало и в скором времени нас ждёт открытие ещё тысяч пока неведомых болезнетворных микробов.
Вторая причина инфекционного ренессанса на планете – это огромные города третьего мира, куда стекается нищающее сельское население, которое живёт там в условиях антисанитарии, недостатка чистой воды и нормальной пищи, без прививок и лекарств. Такие города становятся гигантскими инкубаторами всяческой заразы. Ну а дальше обитатели этих мегаполисов разъезжаются, иммигрируют миллионами по всему свету, неся с собой не только надежду на лучшую долю на новом месте, но и набор крепкой тропической заразы.
Наконец, мы, обитатели умеренных широт, относительно благополучных по части инфекций, делаем одну из самых больших глупостей нашего времени – мы начали отказываться от прививок по самым несерьёзным поводам. И вот пожалуйста – появились корь в Европе, полиомиелит в Южной Америке, всплыли давно, казалось, побеждённые дифтерия, коклюш и прочее.
В общем, ситуация с инфекциями серьёзная. Счёт пошёл на десятки миллионов вновь заболевших, можно говорить о нескольких параллельных пандемиях на планете. Так что новые масштабные эпидемии уже начались.
Антибиотики бессильны?
Казалось бы, сейчас не Средние века и арсенал врачей полон самыми действенными средствами от любых болезней. Это раньше люди массово умирали от воспаления лёгких, а сейчас, в эру антибиотиков, можно в считаные дни избавиться практически от любой бактериальной инфекции. Однако почему-то эффективные прежде антибиотики вдруг перестали действовать, а медики начали говорить о появлении супербактерий, которых не берёт ни одно средство.
Не только бактерии, но и вирусы, микроскопические грибы и простейшие организмы типа амёб также привыкают к лекарствам и перестают на них реагировать. Так устроена природа – в последние несколько миллиардов лет микробное сообщество на Земле, по-научному микробиота, только тем и занимается, что пытается выжить. Так что, когда какая-нибудь бактерия волею судеб получает качества, которые помогают ей справляться сразу с несколькими антибиотиками, то получается супербаг (супербактерия), очень опасный для человека, потому что лечить его часто нечем.
И главные виновники в появлении супербагов – мы сами. Употребляем антибиотики по любому поводу и без повода да ещё применяем их неправильно, маленькими дозами или недостаточно долго, кормим скот десятками тысяч тонн сильнейших лекарств, чтоб не болел и быстрее рос. Чего уж тут удивляться, что антибиотики попадают в окружающую среду и там происходит селекция – выживают те микробы, которые уже ничего не боятся.
И вот эти супербаги разносятся по всему миру. Даром что мир стал маленьким – раньше заразу надо было везти, например, из Южной Азии в Европу на перекладных года два. Не доедет инфекция, где-нибудь цепочка прервётся. Или зараза погибнет, или носитель умрёт. Хотя изредка доезжала, и мы эти случаи хорошо помним – эпидемии, которые сокрушали империи, передвигали народы и меняли историю.
А сейчас нет проблем – билет на самолёт Джакарта – Амстердам – и через 15 часов встречайте в центре Европы новую устойчивую к самым сильным антибиотикам супербактерию. И кто бы ею ни заразился, для лечения надо искать новые лекарства, потому что к прежним она привыкла.
К счастью, арсенал современной науки таков, что за новыми эффективными препаратами, смертельными для супербагов, дело не встанет. Было бы желание и деньги. Деньги серьёзные. Несмотря на все успехи биотехнологии, геномики, протеомики, генетического редактирования, искусственного интеллекта и прочих прорывных фармакологических инноваций, разработка новых лекарств – это всё ещё дорогое удовольствие. Не каждая фармкомпания решится на свой страх и риск этим заняться. Значит, нужна помощь государства. И прессинг общественного мнения.
Интересно
- Во время чумных эпидемий в Средние века погибло около половины тогдашнего населения Европы.
- Грипп «испанка», бушевавший в 1918 году, убил около 100 млн человек.
- С 1981 года от СПИДа скончалось более 25 млн человек.
- Несмотря на современные лекарства, от туберкулёза ежегодно умирает около 8 млн человек.
Вирус против рака
Говорят, что учёные могут модифицировать вирусы и использовать их для лечения различных болезней, в том числе и рака. Правда ли это? Как работает эта технология?
– Генетики научились использовать вирусы, чтобы переносить генетический материал в нужные места человеческого организма. Допустим, надо доставить в нервные клетки головного мозга один ген. Назовём его «ген беспредельного счастья» или «ген ответственности и серьёзности». Но как довезти этот ген до клеток мозга? Мозг защищён многими барьерами, по дороге наши нежные ДНК-конструкции будут безжалостно съедены всякими ферментами. И, даже если доедут куда надо, перед нужной клеткой вся эта красота остановится, не зная, как проникнуть внутрь.
И тут на помощь учёным придёт вирус, про который известно, что он знает способы проникнуть в мозг. Пусть это будет вирус энцефалита – само название говорит о его предпочтениях. Нужно лишь вынуть из этого вируса те гены, которые вызывают энцефалит, чтобы он случаем не убил весь организм, а вместо них вставить нужные гены. Вирус более неопасен, но дорогу помнит и доставит послание адресату. Там нужный ген встроится куда надо и будет работать!
Таких вирусов‑носителей учёные придумали много. Кто-то из них любит строго определённые органы, кто-то проникает во все встречные клетки. Целая коллекция замечательных конвертов, куда можно вкладывать наши генетические послания.
Это одна из основ очень серьёзного направления в медицине, которое называется генная терапия. Видимо, значительная часть раковых заболеваний будет лечиться примерно так – с помощью транспортных вирусов.
Генетические шахматы
Создание новых лекарств – очень важное дело. Но может ли наука сделать так, чтобы люди не болели совсем?
Немного мутанты
Источник силы, которая делает человека неуязвимым перед определёнными болезнями, кроется в его генах, ведь, чтобы противостоять эпидемиям, людям приходилось приспосабливаться на уровне ДНК. И именно на работу с геномом нацелены многие современные научные разработки. Например, эксперты говорят, что носители мутаций в гене CCR5 – он кодирует один белок на мембране иммунных клеток – в Средние века имели больше шансов выстоять против чумы.
Похоже, что как раз чумные эпидемии дали толчок для распространения среди людей такой мутации. А сегодня носители изменённого гена устойчивы против вируса иммунодефицита, да-да, против того самого СПИДа. Не заболеют и не умрут от него, потому что страшному вирусу не за что зацепиться. Привычное место его прикрепления, этот самый белок CCR5, изменено, и вирус пролетает мимо, оставляя иммунную клетку целой и здоровой.
Естественно, учёные бросились выяснять, нельзя ли этот ген пересадить другим людям, чтобы и они имели пожизненный иммунитет против смертельной инфекции. Можно. Скоро это будет в широкой медицинской практике, нет сомнений.
И мы победим… Но лишь нынешние варианты вируса. Где гарантии, что ВИЧ не мутирует тоже и не научится прикрепляться к белку-мутанту или к другим местам? Вдобавок ВИЧ-устойчивые носители мутантного CCR5, а их, кстати, больше всего в мире среди русских и украинцев, имеют повышенный риск заболеть рассеянным склерозом или лихорадкой Западного Нила. Её вирус в отличие от ВИЧ как раз обожает цепляться именно к мутантному белку.
Для десятков других болезней существуют такие же генетические расклады – что-то помогает, но в то же время повышает риски других болезней. Настоящие генетические шахматы, расчётом победных комбинаций в которых медицина будет заниматься всё следующее столетие.
Комар-киборг
А что если направить научную мысль не на исправление человека, а на изменения генов животных и насекомых, которые переносят болезни, чтобы они перестали служить транспортом для инфекций или вовсе исчезли с лица земли? Такие технологии тоже есть.
Если коротко, учёные отменяют законы естественного отбора, вставляя в геном, например комара, нужные людям гены, например ген бесплодия, чтобы популяция вредных комаров – разносчиков инфекций просто вымерла. Но если просто выпустить модифицированного комара в лес, то ничего не произойдёт. Ген растворится в миллиардах диких генов, и изменённый комар просто исчезнет в небытии. А если рядом с этим геном вставить в комариную хромосому другую конструкцию, которая разрезает дикий ген на куски и уничтожает его? Это учёные могут.
И вот встретились в одной яйцеклетке два гена – изменённый и дикий. Дикий ген разрезан и пропал, а всё потомство носит только нужный людям ген.
Или у модифицированного комара вообще не будет потомства – если надо, то нужный ген будет геном бесплодия, и тогда в лесу исчезнут комары как класс. Или клещи, если мы их отредактируем. Или мыши, чтобы не переносили инфекции.
А можно не так грустно – генетически отредактированные киборги не только не исчезнут, но будут меньше болеть, быстрее расти, дальше бегать, выше прыгать.
Однако широкое применение таких технологий – предмет серьёзных этических споров. Мы уверены, что можно просто так, без серьёзных последствий, вмешиваться в сложный природный баланс и решать – кому жить, а кому нет? Мы уверены, что эти технологии, отшлифованные на мышках и ёжиках, завтра не применятся кем-нибудь на людях? Тем более что это можно делать незаметно с помощью секретных вирусов – переносчиков генетического материала. Почихал, потемпературил – и всё, ты уже киборг с изменённым геномом.
К счастью, до этого пока дело не дошло. Но киборгов‑комаров уже в джунгли вовсю выпускают, на фабриках разводят киборгов‑свиней, на очереди сотни новых киборгов.