Нулевой пациент. Нестрашная история самых страшных болезней в мире

Теперь, когда в распоряжении ученых была полная генетическая последовательность вируса, настала пора разобраться, как он ведет себя в реальной жизни. Для начала Питеру Палезе из Школы медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай пришлось предпринять подготовительный шаг: переписать РНК вируса 1918 года в ДНК, воспользовавшись методом обратной генетики, который он в числе первых использовал для создания вирусов гриппа. После этого из получившейся ДНК были созданы плазмиды (кольцевые молекулы ДНК, которые способны самостоятельно реплицироваться внутри клеток и присутствуют во многих бактериях).

Наконец настало время воссоздать вирус, положивший начало самой смертоносной пандемии, которая известна истории. Нетрудно догадаться, что это вызывало немало беспокойства. В частности, спать по ночам ученым не давало опасение, что вирус может попасть не в те руки. Директор CDC США Джули Гербердинг приняла взвешенное решение позволить заняться реконструкцией вируса одному единственному ученому непосредственно. На эту роль был избран Терренс Тампи, руководитель отдела по исследованию вирусов гриппа подразделения иммунологии и патогенеза CDC. На этом этапе лишь он имел доступ к проекту, предполагавшему третий уровень биологической безопасности со сканерами радужной оболочки глаза в духе фильмов «Миссия невыполнима», биометрическими замками, считывающими отпечатки пальцев и, в придачу к остальным мерам предосторожности, ежедневной дозой противовирусных препаратов от гриппа (осельтамивира, или «Тамифлю»).

Тампи поместил плазмиды с ДНК пандемического гриппа в культуры клеток человеческой почки, которые затем были вынуждены вырабатывать частицы вируса. Плазмиды берут под контроль клеточные механизмы подобно вирусу гриппа. Повинуясь инструкциям содержащегося в плазмидах генетического кода, клетки почек начали производить вирионы гриппа.

В тот день, когда доктор Тампи понял, что ему удалось воссоздать вирус, он разослал коллегам электронные письма с одной единственной строкой: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества».

Закончив, Тампи совместно с группой других исследователей стал изучать влияние этого вируса на мышей, соблюдая строжайшие меры предосторожности. Раз в геноме не обнаружилось никаких особенностей, объясняющих опасность этого вируса, быть может, он проявит себя в действии?

Так и случилось. Мыши заболели, и очень серьезно. За четыре дня в их легких накопилось в тридцать девять тысяч раз больше вируса, чем при заражении «обычным» вирусом гриппа. За два дня мыши теряли до 13 % веса и многие из них вскоре, за столь же короткое время, умирали. К тому же инфекция вызывала серьезное поражение легких. Оказалось, что рекомбинантный вирус 1918 года был в сто раз опаснее других вирусов гриппа. Стоило заменить ген гемагглютинина на другой, и мыши переставали гибнуть или переносили болезнь куда легче, чем при заражении вирусом 1918 года. Исследователи также убедились, что полимераза – фермент, который помогает вирусу размножаться, – превосходно справлялся со своей задачей.

По словам Тампи и его коллег, вирус гриппа 1918 года стал столь смертоносным не за счет одного конкретного гена. «Совокупность всех восьми генов сделала возможным появление исключительно вирулентного штамма, – пишут они. – Сработала эволюция, природа, случай и глобализация, которую переживает человеческий вид».

РНК-содержащие вирусы известны особенно быстрыми темпами мутаций, чем и воспользовались биолог-эволюционист Майкл Уоробей и его коллеги, применившие метод молекулярных часов (см. главу «ВИЧ», стр. 170), чтобы произвести филогенетический анализ, или исследование эволюционного развития вируса. Оно показало, что за несколько лет до 1918 года, гемагглютинин человеческого вируса, обнаруженный в смертоносном штамме гриппа, обзавелся соучастниками – птичьей нейраминидазой и генами внутренних белков. Это произошло задолго до вспышек в Этапле и в форте Фанстон, штат Канзас. Кроме того, филогенетический анализ указывает на возможное североамериканское происхождение нейраминидазы.

Быть может, со временем нам удастся усовершенствовать метод молекулярных часов, чтобы точно вычислить, когда и как на самом деле возник вирус пандемии 1918 года, или разработать новые способы исследования, которые нам еще неизвестны. Ну а пока нам на руку хотя бы то, что мы стали куда лучше понимать, какие опасности могут однажды предстать перед нами и покорить весь мир, как мы в очередной раз убедились на печальном примере COVID-19 (см. стр. 147). Последний вряд ли покинет нас, вежливо попрощавшись, как и «испанка», фрагменты которой, вкрапленные в состав сезонных вирусов гриппа, преследуют нас год за годом.

Вакцины

От вариоляции до матричной РНК

Значение: вакцины предотвратили миллиарды случаев заражения и гибели от таких злостных заболеваний, как натуральная оспа, желтая лихорадка, бешенство, вирусные гепатиты А и B и дифтерия.

Когда: 1774 г. и 1796 г.

Кто: Бенджамин Джести и более известный Эдвард Дженнер.