Вирусы из могил
29 мая 2014
Вирусы из могил
- 1418
- 0
- 1
-
Автор
-
Редакторы
Темы
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 [3], [4].
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 [6], [7], 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.
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
- Smallpox. WHO;
- Andrea M. McCollum, Yu Li, Kimberly Wilkins, Kevin L. Karem, Whitni B. Davidson, et. al.. (2014). Poxvirus Viability and Signatures in Historical Relics. Emerg. Infect. Dis.. 20, 177-184;
- A DOWNIE. (1947). SURVIVAL OF VARIOLA VIRUS IN DRIED EXUDATE AND CRUSTS FROM SMALLPOX PATIENTS. The Lancet. 249, 550-553;
- Wolff H.L. and Croon J.J. (1968). The survival of smallpox virus (variola minor) in natural circumstances. Bull. World Health Organ. 38, 492–493;
- M. Legendre, J. Bartoli, L. Shmakova, S. Jeudy, K. Labadie, et. al.. (2014). Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111, 4274-4279;
- Гигантские вирусы: 4-й домен жизни?;
- …А на блохе — блошиночка поменьше;
- N. Philippe, M. Legendre, G. Doutre, Y. Coute, O. Poirot, et. al.. (2013). Pandoraviruses: Amoeba Viruses with Genomes Up to 2.5 Mb Reaching That of Parasitic Eukaryotes. Science. 341, 281-286;
- Sara Reardon. (2014). Infectious diseases: Smallpox watch. Nature. 509, 22-24.