Нулевой пациент. Нестрашная история самых страшных болезней в мире

Это исследование сложно назвать идеальным: не было использовано ни плацебо, ни слепой метод, то есть все знали, к какой группе принадлежит каждый из пациентов. Так называемый слепой метод, или маскировка, предполагает, что участники исследования не в курсе, какое лекарство получает каждый из испытуемых, что прекрасно помогает избежать искажений данных. Они могут быть вызваны личными предубеждениями в пользу или против чего-либо, скажем, исследователь, участвующий в испытании лекарства, которое в случае эффективности могло бы дать хороший толчок его карьере, может ошибочно истолковать результаты терапии как… положительные – несмотря ни на что. Кроме того, сравнительные клинические исследования проводись и раньше (в 1747 году Джеймс Линд, шотландский врач, служивший в королевском флоте, доказал, что цитрусовые могут излечить моряков от цинги, хотя он и сам не поверил в результаты собственных изысканий). И все же тестирование стрептомицина стало первым РКИ с опубликованными результатами и подготовило почву для несметного количества грядущих исследований, сделав этот научный метод золотым стандартом клинических испытаний.

♦♦♦

Маски. Социальное дистанцирование. Гигиена. Микробная теория. Антибиотики. Вакцины.

Все эти открытия стали гигантскими скачками вперед в борьбе с инфекционными болезнями и их распространением. Но особенным прорывом, сравнимым с запуском ракеты, стало понимание того, как патогены работают на уровне их базовой, биологической военной стратегии: генетики.

Современные генетики идут по стопам своих предшественников, открывших ДНК и РНК. Еще в 1871 году Фридрих Мишер узнал о существовании клеточного ядра (в котором, как нам теперь известно, хранится ДНК) с необычайно высоким содержанием фосфора и азота. К 1910 году нобелевский лауреат Альбрехт Коссель открыл пять базовых молекулярных элементов, или нуклеотидных оснований, из которых состоят ДНК и РНК: аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил. ДНК была выделена Освальдом Теодором Эвери в 1944 году, а Алфред Херши и Марта Чейз в ходе экспериментов с кишечной палочкой и бактериофагами установили, что ДНК содержит нашу наследственную генетическую информацию. В 1953 году Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совершили эпохальное открытие, описав структуру двойной спирали ДНК.

Первооткрыватели структуры ДНК Джеймс Уотсон (слева) и Фрэнсис Крик и их модель ДНК, 1953 г.

Очередной гигантский рывок вперед произошел в 1977 году, когда нобелевский лауреат Фредерик Сэнгер и его коллеги нашли способ секвенирования ДНК.

Цепочка ДНК копируется с помощью особого фермента – ДНК-полимеразы, а для прекращения амплификации используются измененные нуклеотиды. В результате получаются отрезки ДНК разной длины, которые затем сортируются по размеру методом гель-фильтрации. Фиксируя каждый нуклеотид, проходящий через гель, можно определить их последовательность в определенном отрезке ДНК. (Этот трудоемкий метод был усовершенствован, и в наше время благодаря методам секвенирования нового поколения можно за один день целиком расшифровать человеческий геном.)

К 1995 году была полностью расшифрована последовательность генома вируса гриппа, а вслед за ним, в 1996 году – дрожжей. В 1998 году в рамках проекта «Геном человека» (англ. Human Genome Project) был успешно секвенирован код одной, а именно 22-й, человеческой хромосомы. В 2002 году был целиком расшифрован геном мыши, а также малярийного паразита Plasmodium falciparum. И наконец в 2003 году была получена полная последовательность генома человека, показавшая, что мы несем в себе от двадцати до двадцати пяти тысяч генов. В среднем наши кодирующие гены на 85 % совпадают с мышиными.

Теперь у нас есть библиотека раковых геномов, что дает врачам возможность подбирать для пациентов таргетную химиотерапию. Мы научились лучше понимать природу генов, отвечающих за наследственные заболевания, что позволяет управлять течением болезни и предсказывать будущие проблемы со здоровьем. Мы стали лучше разбираться в том, как генетическая вариативность может повысить или понизить сопротивляемость к таким инфекциям, как туберкулез или болезнь Хансена. В случае с гепатитом C генотип конкретного вируса определяет, какое лечение будет назначено больному. А еще теперь у нас есть возможность быстро секвенировать геном старых патогенов, таких как вирус гриппа 1918 года (см. стр. 296), а также новых возбудителей, таких как SARS-CoV-2 (см. стр. 153), чтобы разрабатывать методы лечения и вакцины как можно быстрее. Знания о внутренних, уникальных генетических особенностях множества видов живых организмов, составляющих биом нашей планеты, в корне изменили мир. В числе прочего, геномика подарила нам новые способы распознавания и сравнения патогенов. Ответ на вопрос, что убивает, а что может быть убито, зачастую определяется заменой пары молекул в цепи ДНК.