Выжить в пандемию

Вариативность – вот двигатель эволюции. Выживание сильнейших, наиболее приспособленных работает лишь тогда, когда есть те, что стали более сильными и приспособленными. Именно так осуществляется естественный отбор; именно так все виды подстраиваются к непредвиденным переменам в окружающем мире. Если же все без исключения потомство рождается одинаковым и все лишь родительские копии, тогда такой вид оказывается менее гибок в приспособлении. В этом ученые видят причину, почему птицы и пчелы (а также многие растения) научились обмениваться друг с другом генетическим материалом в репродуктивных целях. Подобный генетический коктейль существенно повышает вариативность в будущем потомстве.

Допустим, два абсолютно разных типа гриппа захватывают одну и ту же клетку. Оба они производят миллионы реплик всех своих восьми цепочек РНК. Что же дальше? Когда новоявленное потомство исторгается из клетки, каждый его представитель по собственному усмотрению может подбирать и смешивать гены обоих своих «родителей». Такая фрагментированность генома позволяет разным вирусам гриппа с легкостью «сходиться», обмениваясь фрагментами РНК и создавая в результате абсолютно новые гибридные вирусы.³⁶⁶ Это один из способов развития пандемии.

Нам известен лишь один штамм гриппа, который самолично и неизменно довлеет над человеческими популяциями: это H3N2, первая вспышка которого произошла еще в 1968 году. Каждый год шипики вируса слегка видоизменяются, но сам вирус по-прежнему остается все тем же H3N2, поэтому антитела, выработанные человеческим иммунитетом, все еще его распознают. Из года в год на протяжении нескольких десятилетий наша иммунная система держит H3N2 под контролем благодаря прошлым столкновениям с ним.

Если бы вирус никак не менялся, наш иммунитет легко бы победил его, как и в случае с ветрянкой, и мы никогда бы не болели гриппом. Но поскольку вирус ежегодно генетически дрейфует, то тут, то там кто-то заболевает гриппом. Для большинства людей, впрочем, такая болезнь длится всего несколько дней, прежде чем иммунитет сумеет распознать знакомого врага в новом обличии; на этом все – можно снова возвращаться к нормальной жизни.

Пандемия же случается, когда на сцене вдруг появляется новый вирус, к которому никакого предварительного иммунитета у нас нет. Такое бывает, когда вирус претерпевает фундаментальные изменения, приобретая, например, новый H-шипик. Тут-то и может произойти обмен генами.

Пандемия 1918 года была вызвана H1N1. Вирус объявлялся и в последующие годы, но это было не то. Пережившие страшную пандемию выработали к вирусу устойчивый иммунитет. Сезонный штамм H1N1 оставался, ежегодно заражая незначительное количество людей вплоть до 1957 года, когда внезапно нагрянул вирус H2N2 с пандемией «азиатского гриппа». Так как у людей выработался иммунитет лишь к шипикам-пепломерам H1, вирус H2N2 прокатился по всему миру крупной волной заражений. В США, например, заболели почти половина детей школьного возраста.³⁶⁷ К счастью, H2N2 оказался не слишком вирулентным, унеся «всего лишь» миллион жизней в мире.³⁶⁸ Вирус затем объявлялся каждый год на протяжении следующих одиннадцати лет. Затем в 1968 году вирус H3N2, названный гонконгским гриппом, запустил новую пандемию и также после остался с нами, проявляясь каждый год. Этот вирус был даже менее агрессивен, чем предыдущий H2N2: им переболело только 40 % взрослого населения США, и также значительно уменьшился уровень смертности. Согласно мнению экспертов, частичный иммунитет к пепломерам N2 помог выстроить новую защиту от вируса.³⁶⁹ Поскольку 95 % поверхности вируса занимает гемагглютинин и только 5 % – нейраминидаза³⁷⁰ и поскольку гемагглютинин напрямую ответствен за инфицирование (ведь в его задачи входит присоединение к рецепторам клетки носителя), именно появление новых H-пепломеров и запускает новую пандемию.³⁷¹

Если только небольшая часть штаммов человеческого гриппа единовременно достигает безраздельной власти, то с какими вирусами им можно обменяться генами? Источником всех – как человеческих, так и прочих – вирусов гриппа являются птицы. Потенциально пандемические вирусы появляются тогда, когда человеческая инфлюэнца окунается в неистощимый генный резервуар птичьего гриппа, выныривая с новой комбинацией H или N, с которой человечество еще не сталкивалось. Человеческому вирусу есть из чего выбрать: птицы любезно хранят штамм с шестнадцатью различными шипиками гемагглютинина и девятью нейраминидазы.³⁷² Недавно у летучих мышей были обнаружены две новые пары H и N.³⁷³