В XXI веке мир периодически сотрясают вспышки вирусных эпидемий, переданных от животных — человеку. Атипичная пневмония в 2002 году, птичий грипп в 2007-м, свиной грипп в 2009-м, ближневосточный респираторный синдром в 2012-м, лихорадка Эбола в 2014-м и китайский коронавирус в начале этого года… Источниками становились как экзотические дикие млекопитающие циветты, южнокорейские летучие мыши и африканские обезьяны, так и обычные одомашненные свиньи и курицы. В этой «войне» зверей и птиц с человеком погибло более 40 тысяч заболевших. И только водная стихия пока никак себя не проявляла. Какой молчаливый штамм притаился на морской глубине, и существует ли вирусная опасность от рыб? Текст: Евгений Сямин
Губитель или спаситель?
Сегодня практически каждый человек знает, что вирус переводится с латыни как «яд», размножается только внутри клеточной структуры и, напротив, вне клетки может просуществовать достаточно долго. Живая эта частица или нет, как она появилась и какую роль играет в формировании жизни на Земле — учеными до конца не определено. Пока науке известно около 7 тысяч видов вирусов, но предполагают, что их может быть более 100 миллионов, а счет самих вирусов идет на дециллионы — 33 нуля после единицы!
Они присутствуют в любом типеживых организмов: от бактерий до животных. Некоторые исследователи предполагают, что сама жизнь на земле — первая живая клетка — появилась в результате слияния нескольких вирусных частиц. Хотя эта гипотеза о первичности вирусов и не получила одобрения большинства, мало кто осмелится оспорить тот факт, что вирусные инфекции сыграли ключевую роль в эволюции человека.
Многие последовательности в человеческом геноме являются пассивным грузом от поразившего клетки хозяина ретровируса. Этопроисходит, когда штамм успевает встроиться в хромосому, но клетка подавляет способность вируса к размножению. Так вирус перестает быть активным, но его частицы надолго сохраняются в генах. И не только частицы. В 2016 году исследователи из Мичиганского университета проанализировали более 2,5 тысяч геномов со всего мира и у 50-ти пациентов нашли не просто часть «кода», а полноценный спящий вирус, записанный в ДНК: Xq21.
Вирусные участки в спиральных молекулах человека иногда пробуждаются и могут стать причиной неконтролируемого деления клеток — раковой опухоли. Но могут стать и защитой от других вирусов, что в 2015 году обнаружила группа ученых Стэндфордского университета, под руководством Джоанны Высоцкой. Цепочка вируса HERVK, встроенная в человеческую ДНК, на ранних стадиях плода человека активизируется и вырабатывает большое количество белка, защищающего клетки зародыша от проникновения любой другой вирусной инфекции.
Почему именно человек?
Минувшие полстолетия для человечества прошли под эгидой борьбы с различными вирусами, приобретенными от животных. Чуть более чем полвека назад обнаружили вирус иммунодефицита человека, вакцина от которого до сих пор не найдена, а масштабы заражения приняли характер пандемии. Начало XXI века ознаменовалось появлением новых не излечимых коронавирусов: свиного и птичьего гриппов, атипичной вирусной пневмонии, Эболы, респираторного синдрома, распространение которых удалось погасить карантинными методами.
Кажется, будто сама природа объявила человечеству войну и направляет в атаку новые и новые виды оружия. На самом деле, виновником появления новых штаммов вируса и распространения их среди людей является… сам человек! Как считает профессор компаративной медицины Государственного университета Колорадо и член Национальной академии наук доктор Сьюзен Вандевуд, высокая частота межвидовых переходов вируса от животных к человеку связана с большим распространением людей и частыми контактами между ними.
Фото: Сергей Савостьянов / ТАСС
Откуда берутся вирусы?
Как возникла первая вирусная последовательность — вопрос, столь же безответный, как и вопрос, откуда возникла жизнь. Но как появляются новые штаммы, ученым понять удалось. Видовое многообразие вирусов стало следствием их перехода от одного типа живого организма к другому. «Перескакивая», например, от шимпанзе к человеку, штамм эволюциониру-ет, мутирует, приобретает новые свойства и вызывает новые неизлечимые болезни.
Иногда новообразованный вирус обогащается культурой промежуточного реципиента и становится опасным для следующего типа живых существ. По мнению китайских исследователей, именно так и образовался штамм уханьского коронавируса 2019-nCoV, заражение которым сегодня уже приняло масштаб эпидемии.
Возможен ли рыбий грипп?
Удивительно, что хотя и все виды вирусов последних десятилетий были получены человеком от сухопутных созданий, настоящей вотчиной вирусов является водная среда. В 1989 году ученые из Бергенского университета подсчитали количество вирусных частиц в одном миллилитре морской воды. Это всего 20 капель, и в них содержится более 250 миллионов вирусов! Эти объекты — самые многочисленные в мировом океане, их общее количество, как уже упоминалось, характеризуется цифрой с 33 нулями.
К счастью, большинство из них — бактериофаги, атакующие только простейшие микроорганизмы и являющиеся важной частью океанической экосистемы.Переходя от бактерии к бактерии, такие вирусы изменяют биологию своих новых хозяев, встраивая в их геном код от предыдущей клетки. Таким образом, влияя на эволюцию и экологические характеристики морских микробов, фаги играют важную роль в глобальном круговороте вещества, энергии и генов.
Тем не менее, значительное количество вирусов существуют и в других обитателях морского дна: рыбах, членистоногих, моллюсках, млекопитающих… Летом прошлого года в Чехии были уничтожены почти 12 тонн карпов, заразившихся вирусом герпеса кои (KHV). К счастью, этот штамм не передается людям, но через водную среду он мог перейти к обитателям других водоемов. Чтобы полностью избавиться от вируса, пруд был осушен и засыпан известью на 6 недель.
Как это случилось, например, в Шанхае, где в 1988 году вспыхнула эпидемия гепатита А. Были заражены около 300 тыс. человек. Исследования показали, что носителем вируса являлся моллюск — любимое лакомство китайцев.
Что предпринимается для защиты?
Вспышка нового штамма вируса, передающегося человеку уже от рыб, скорее всего, вопрос времени. Ведь морепродукты являются важной составляющей продовольственных ресурсов любой страны. Только в Китае ежегодно вылавливается порядка 70 млн тонн рыбы, что составляет почти треть от всей мировой рыбной продукции. Стоит добавить, что большая часть от этого улова является аквакультурой, то есть рыбой, выращенной в искусственных водоемах. Значительная доля выловленной рыбы экспортируется в другие страны, в том числе и в Россию.
Разумеется, как вся производимая внутри страны, так и ввозимая извне рыба проверяется на отсутствие каких-либо заболеваний (прежде всего паразитов), а также инфекций, вирусов, токсикологического отравления… Как отмечает замдиректора по научной работе Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), доктор технических наук Елена Харенко, для этого был создан так называемый трехступенчатый барьер. Первая ступень: непрерывный мониторинг водных биоресурсов. В 2019 году специалистами ВНИРО в морских водных объектах проводились исследования по 224 параметрам, а в пресных водоемах по 381 параметру, при количестве точек забора 41 076 и 10 284 единицы соответственно. Выявление превышения концентраций химических, бактериологических и механических загрязнений в воде становится основанием для проверки всех источников загрязнений водного объекта, в том числе и промышленных предприятий.
Вторая ступень — электронная сертификация рыбной продукции с помощью автоматизированной информационной системы «Меркурий». Система позволяет выстроить цепочку электронных документов, по которым о продукции можно узнать буквально все, проследить путь товара от розничного прилавка через оптовых поставщиков непосредственно к производителю данной продукции. И третий барьер —проверка Роспотребнадзором уже готовой продукции на соответствие требованиям тех регламентов. Определено более 100 показателей, по которым проверяется рыбная продукция: это микробио-логические, ветеринарные, паразитологические, гигиенические и показатели безопасности (пестициды, токсические элементы, радионуклиды)…
«Таким образом, система безопасности, построенная по принципу «враг не пройдет», на сегодняшний день является истинным барьером в обеспечении населения качественной и безопасной рыбной продукцией. Но, несомненно, необходимы дальнейшие комплексные научные исследования вирусологов и рыбохозяйственной науки по определению потенциально опасных возможных в будущем вирусов водных биологических объектов, продукция из которых потребляет- ся в пищу человеком. Наука должна работать на опережение проблемы, тем более что это связано со здоровьем нации», — считает Елена Харенко.
