биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Вирусы из могил

[29 мая, 2014 г.]

Человечество потихоньку учится убивать вирусы, разрабатывая адресные и универсальные стратегии их уничтожения, развивая систему вакцинации и совершенствуя мониторинг распространения новых штаммов. Благодаря методам сравнительной геномики можно очень точно восстановить картину вспышек, а комбинированная терапия позволяет эффективно бороться даже с вирусами, которые быстро эволюционируют прямо в организме пациента. Однако проблем на пути к усмирению паразитических молекулярных машин всё еще очень много. При этом новые вызовы могут появиться с самых неожиданных сторон. Новые или хорошо забытые старые вирусы могут скрываться в довольно нетривиальных местах — например, в старых могилах или в вечной мерзлоте.

В конце 70-х годов прошлого века был зарегистрирован последний случай заражения оспой. Это было в Сомали. С 1980 года Всемирная организация здравоохранения признала оспу официально исчезнувшим заболеванием [1]. До этого времени оспа была серьезной угрозой: в XVIII веке от нее погибало до полумиллиона жителей Европы ежегодно, а в середине ХХ века в мире количество жертв достигало двух миллионов. Для полного уничтожения оспы потребовалось глобальное усилие и взаимодействия медицинских организаций из разных стран, которые координировали вакцинацию и мониторинг распространения заболевания. В настоящее время образцы вируса хранятся в двух лабораториях, одна из которых находится в городе Кольцово в России (около Новосибирска), а другая — в США.

Однако сравнительно недавно, в 2011 году, бригада нью-йоркских рабочих при рытье котлована близ старого кладбища в Квинсе обнаружила мумифицированный труп женщины. Приглашенный криминалист-антрополог оценил возраст захоронения в 150 лет, что подняло следующий вопрос: почему чернокожую женщину в то время решили похоронить в изолированном металлическом гробу? Разгадка нашлась, когда на мумифицированном теле обнаружились следы оспин. Это не только напугало нашедших тело, но и послужило толчком к тому, чтобы попытаться выделить образцы вируса, которые могли остаться в хорошо сохранившемся мумифицированном теле. Впрочем, в этом случае следов вируса обнаружить не удалось. Равно как и в случае ряда других находок, так или иначе связанных с оспой. Об этом пишет коллектив сотрудников Центра по контролю и предотвращению заболеваний в Атланте (США, штат Джорджия) [2].

Их недавняя публикация фокусируется на оценке угрозы возвращения оспы в результате случайного или намеренного вскрытия могил, а также взаимодействия с другими субстанциями, способными содержать неповрежденные вирусные частицы. К таким субстанциям можно отнести сгустки крови или фрагменты кожи пациентов, зараженных вирусом. Во времена актуальности оспы они иногда использовались в целях иммунизации. Ряд исследований, обсуждаемых в обзоре, указывает на то, что подобные образцы могут сохранять жизнеспособные вирусные частицы более года и даже более десятка лет, хотя число этих частиц постоянно уменьшается [34].

Фотография сгустков крови пациентов, больных оспой. Такие образцы могли пересылаться почтой для того, чтобы люди в других регионах имели возможность заранее провести вариоляцию — примитивный вариант иммунизации от оспы. Картинка из [2].

Несмотря на возможность сохранения вирусных частиц какое-то время в разных биологических образцах, в случае оспы специалисты Центра по контролю и предотвращению заболеваний утверждают, что сохранившиеся ткани в захоронениях и местах археологических раскопок не представляют угрозы для современной популяции.

Тем не менее, имеет смысл обратить внимание на другой возможный источник реликтовых вирусов — вечную мерзлоту. В конце марта этого года ученые из Института микробиологии в Марселе опубликовали работу, в которой описывают обнаружение нового представителя так называемых «гигантских вирусов», имеющих крупные вирусные частицы с ДНК-геномом и заражающих преимущественно амеб [5].

Ученые из Марселя назвали новый гигантский вирус питовирусом и утверждают, что он сильно отличается как от представителей семейства Megaviridae, к которым относятся, например, мимивирусы [67], так и от вирусов рода Pandoravirus, описанных в прошлом году [8].

Питовирусы были обнаружены в ходе исследований вечной мерзлоты из окрестностей Колымы. При этом для обнаружения вирусов ученые культивировали их потенциальных хозяев — простейших вида Acanthamoeba castellanii — вместе с размороженными образцами промерзшей почвы, чей возраст оценивается в 30000 лет. Авторы пишут о том, что в северо-восточной Сибири вечная мерзлота характеризуется нейтральным pH и низким содержанием кислорода, что способствует сохранности биологических материалов. В результате примененного подхода удалось описать вирусные частицы, различимые даже в световой микроскоп, а также проанализировать геном открытого вируса, который оказался примерно в 4 раза короче генома пандоравируса и имел длину чуть больше 600 тысяч нуклеотидных пар.

Электронная микрофотография питовируса из опубликованной статьи открывшей его группы ученых.

Несмотря на то, что вирусы амеб не представляют прямой угрозы для человека, факт обнаружения витальных вирионов со сложной структурой и крупным геномом в вечной мерзлоте говорит о том, что там же могут находиться и другие замороженные вирусы, которые способны оказаться опасными для человека, птиц или домашнего скота. Эта возможность заставляет обратить на себя внимание ввиду изменений климата на Земле, которые могут привести к оттаиванию части почв, долгое время находившихся в замороженном состоянии.

То, какими особенностями должны обладать вирусы для того, чтобы лучше переносить периоды длительного пребывания вне организма хозяина, остается предметом дальнейших исследований.

По материалам Nature News [9].

Литература


  1. Страница сайта ВОЗ, посвященная оспе;
  2. McCollum A.M., Li Y., Wilkins K., Karem K.L., Davidson W.B., Paddock C.D., Reynolds M.G., Damon I.K. (2014). Poxvirus viability and signatures in historical relics. Emerg. Infect. Dis. 20, 177–184;
  3. Downie A.W., Dumbell K.R. (1947). Survival of variola virus in dried exudate and crusts from smallpox patients. Lancet 1, 550–553;
  4. Wolff H.L., Croon J.J. (1968). The survival of smallpox virus (variola minor) in natural circumstances. Bull. World Health Organ. 38, 492–493;
  5. Legendre M., Bartoli J., Shmakova L., Jeudy S., Labadie K., Adrait A., Lescot M., Poirot O., Bertaux L., Bruley C., Couté Y., Rivkina E., Abergel C., Claverie J.M. (2014). Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111, 4274–4279;
  6. биомолекула: «Гигантские вирусы: 4-й домен жизни?»;
  7. биомолекула: «...А на блохе — блошиночка поменьше»;
  8. Philippe N., Legendre M., Doutre G., Couté Y., Poirot O., Lescot M., Arslan D., Seltzer V., Bertaux L., Bruley C., Garin J., Claverie J.M., Abergel C. (2013). Pandoraviruses: amoeba viruses with genomes up to 2.5 Mb reaching that of parasitic eukaryotes. Science 341, 281–286;
  9. Материал Nature News «Infectious diseases: Smallpox watch».

Автор: Стефанов Юрий.

Число просмотров: 805.

Вернуться в раздел «Новости»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.