Нам часто приходится сталкиваться с различными болезнями, которые связанны с вирусными инфекциями: грипп, Эбол, СПИД, ну и, конечно, «любимый» КОВИД и проч. Мы слышим о том, что вирусы могут быть биологическим оружием, что от них умирают сотни тысяч людей. Но... В этой статье я покажу вам, дорогие сограждане, что не всё так просто. Что вирусы – это не только страшные убийцы, это организмы, без которых жизнь на нашей планете, наверное, была бы, но она была бы другой.
Итак. Вирусы – это важный фактор эволюции. Попав в клетку, вирусу нужно как можно скорее размножиться, используя клеточные вещества, что может убить клетку и организм. Но многим и многим вирусам очень невыгодно - убивать свой «дом» - хозяина. Например, вирус герпеса человека уже долгое время поражает человеческий род. Но вирусы и хозяева адаптировались, приспособились друг к другу и не приносят ощутимого вреда. Приблизительно 95% населения Земли имеет вирус герпеса, не зная этого.
Если волки считаются санитарами леса, то вирусы можно назвать санитарами морей и океанов. Вирусная инфекция является причиной гибели примерно пятой части всех морских микроорганизмов. Распадаясь, погибшие клетки пополняют среду новыми вирусами и своим содержимым: легкоусвояемыми питательными веществами для других существ. Этот круговорот протекает быстро. Вирусы ответственны за быстрое уничтожение вредоносного цветения водорослей, помогают поддерживать баланс полезных видов сине-зеленых водорослей. А ведь именно сине зелёные дают немалую долю кислорода на Земле.
Если бы мы избавились от наших «обычных», привычных вирусов, то, возможно, их место займут новые, более агрессивные возбудители. То есть те штаммы, которые были агрессивными и убили своих хозяев, броьше не имеют возможности размножаться, а те, что менее агрессивные – позволяют своим хозяевам жить.
Бактериофаги – вирусы, пожирающие (уничтожающие) бактерий. Они - часть сообщества микроскопических организмов, которые живут в и на нашем теле: в кишечнике, мочеполовых путях, ротовой полости, лёгких, коже. Бактериофаги – самый яркий пример того, как с помощью одной инфекции можно бороться с другой. Бактериофаги влияют на работу нашей иммунной системы, они оказывают противовоспалительный эффект, нормализуют кишечную микрофлору. Даже те вирусы, которые к бактериям равнодушны, снижают риск заражения опасными бактериальными инфекциями: вирус герпеса снижает риск заболевания чумой и листериозом (опасная бактериальная инфекция).
Вирусы борются против вирусов. Что-то мы видим прямо сейчас: волна коронавирусной инфекции снизила уровень заболевания гриппом (лишь 3 % больных имеют обе инфекции). В 2009 году вероятная и страшная пандемия свиного гриппа была остановлена риновирусом. Прямо сейчас много говорят, что штамм «омикрон», который размножается быстрее и поведенчески более активен, вытесняет менее активный, хотя и более опасный для нас штамм «дельта». Поэтому заражений очень много, но смертность не лезет вверх; плюс, прививка, конечно, как ни крути.
Вирусные векторы и вакцины. О вирусных векторах слышали многие. На основе одного из вирусов построена двухдозная российская векторная вакцина «Спутник V» (подробнее - статья и статья), вакцина компании Astra Zeneca и др. (В двух словах: вектор – это вирус, у которого удалены гены, отвечающие за размножение. Он является лишь траспортным средством для генетического материала коронавируса, а значит - для запуска синтеза защитных белков).
К полезным вирусам также можно отнести любую живую вакцину против вирусного заболевания, например, от кори или полиомиелита. Основу такой вакцины составляет вирус, утративший болезнетворность.
К числу наших вирусов-защитников относится также пегивирус А. Для человека он совершенно безопасен. Но пациенты с ВИЧ, заражённые этим вирусом, живут дольше по сравнению с пациентами без него.
Генная терапия. Этот метод подразумевают включение других генов в ДНК человека. Так можно лечить генетические заболевания: убирать неправильные и добавлять нужные гены. Пока это дико дорого: самое дорогое в мире лекарство «Золгенсма» (по разным источникам, до 300 млн. «деревянных» на приём) может одной инъекцией вылечить ребёнка со спинальной мышечной дистрофией – генетического заболевания, которое считается неизлечимым. Год назад запущены клинические исследования по лечению болезни Альцгеймера с помощью генной терапии.
Вирусы против рака. Если заразить опухолевую клетку вирусом, то он размножится в ней, клетка погибнет, вирусы выйдут. При этом освобождаются опухолевые защитные белки. Они делают опухоль видимой для иммунитета. Успехи есть: в США одобрен препарат на основе изменённого вируса герпеса, эффективный при лечении рака кожи.
Сейчас «фаговая терапия» находится в стадии разработки, но в наш век устойчивых к антибиотикам бактерий, фаговая терапия – важная замена антибиотикам. Проект «Геном человека» выявил наличие многочисленных последовательностей вирусной ДНК, разбросанных по всему геному человека. Эти последовательности составляют около восьми процентов человеческой ДНК. Эти кусочки ДНК прочно обосновались в человеческой ДНК. Большая часть этой ДНК больше не функционирует, но некоторые из этих дружественных вирусов принесли с собой новые гены, которые важны для развития человека. Австралийские учёные работают над изменением вируса коровьей оспы, чтобы он мог поражать раковые клетки. (200 лет назад с его помощью уже победили черную оспу). Вирус будут вводить в саму в клетки опухоли. После заражения она начнет разрушаться, а у организма будет вырабатываться иммунитет к другим раковым клеткам. Испытания успешно идут.
Группа ученых из Института противораковых исследований выяснила, что обезьяны используют вирусные белки для образования плаценты. Вирусные инфекции в юном возрасте жизненно необходимы для правильного развития иммунной системы человека. Иммунная система постоянно стимулируется вирусами, что повышает устойчивость организма к инфекциям.
Вирусы в сельском хозяйстве. Вирусы, паразитирующие на насекомых, в сельском хозяйстве успешно используют в борьбе против вредителей. Для этого готовят водную суспензию вируса с примесью клейкого вещества и разбрызгивают ее на поврежденные насаждения. Вирусные частицы прилипают к растениям. Вредители, поедая зараженные вирусом растения, быстро погибают.
Вирус — двигатель эволюции. В дикой природе вирусы — основной агент обмена генами между разными организмами. Это один из важных двигателей эволюции. Вирус переносит генетический материал и вызывает резкое, скачкообразное изменение сразу многих наследственных признаков. Например, вирусы передали некоторые важные гены растениям: приблизительно десять процентов всего фотосинтеза используют гены, которые переданы растениям из водорослей вирусами.
Такие дела, сограждане. В этом мире нет ничего строго чёрного и абсолютно белого. Так и с вирусами: где-то они – наши злостные враги, а где-то нам без них и не обойтись….