Кордицепс — это реальный паразитический гриб, который сегодня существует в природе и поражает в основном насекомых, в первую очередь муравьёв, заставляя их вести себя аномально до самой смерти. Сценарий, представленный в сериале «Последний из нас» (The Last of Us), в котором этот гриб мутирует и начинает инфицировать людей, превращая их в агрессивных и стремительных носителей, выглядит как фантастика, однако его основа уходит корнями в вполне реальные биологические и микологические принципы. Cordyceps — это род аскомицетовых грибов, насчитывающий более 400 видов, и наиболее известным среди них является Ophiocordyceps unilateralis, паразитирующий на тропических муравьях из рода Camponotus. Споры гриба проникают через кутикулу муравья, после чего мицелий начинает разрастаться внутри тела насекомого, потребляя его изнутри и параллельно выделяя соединения, воздействующие на нервную систему. Это приводит к изменениям в поведении: заражённый муравей покидает колонию, взбирается на возвышенность, фиксируется челюстями на листе или ветке (в так называемой позиции смерти) и умирает, давая возможность грибу вырасти наружу через его тело и распространить споры. При этом гриб не управляет мозгом напрямую, а действует через ткани и нервную систему, вызывая мышечные спазмы и поведенческие отклонения. Гриб выделяет нейротоксины, которые можно сравнить по действию с психоактивными веществами, и с их помощью добивается желаемой модели поведения у жертвы, выгодной с точки зрения распространения спор.
Сразу следует подчеркнуть, что Cordyceps не способен заразить человека в его текущем виде. Во-первых, он не термотолерантен — большинство видов Cordyceps погибают при температуре выше 30–34 °C, а температура человеческого тела составляет около 37 °C. Это делает человеческий организм по сути враждебной средой. Во-вторых, иммунная система млекопитающих, особенно человека, значительно более развита и способна эффективно обнаруживать и уничтожать инородные патогены. В-третьих, структура тканей и клеточных рецепторов у насекомых и млекопитающих принципиально различается, что делает невозможным прямую передачу механизма заражения от одного класса живых организмов к другому. Однако с наступлением глобального потепления и ускорением мутационных процессов в природе ситуация может начать меняться. Уже сейчас фиксируются случаи появления новых термотолерантных грибков, опасных для человека. Один из наиболее тревожных примеров — гриб Candida auris, ранее безвредный, который в условиях потепления стал устойчив к температуре тела человека, а также ко многим противогрибковым препаратам, и начал вызывать эпидемии в больничной среде. Подобные процессы отмечаются и у некоторых представителей Cryptococcus, вызывающих смертельные грибковые менингиты.
Это приводит к гипотезе о том, что при достаточном эволюционном давлении и изменении климата Cordyceps или родственные ему виды могут начать адаптироваться к более теплым условиям, в том числе к температуре тела млекопитающих. Мутации, происходящие в геноме грибов, могут привести к возникновению устойчивых к теплу штаммов, а повышение влажности и нестабильность экосистем создают условия для распространения новых патогенов. Если гипотетический Cordyceps получит способность заражать человека, он должен будет преодолеть ещё несколько барьеров: научиться обходить врожденный иммунитет, проникать в центральную нервную систему, выделять соединения, влияющие на поведение, и использовать ткани организма как питательную среду. В качестве примера можно представить, что такой гриб начнёт использовать глиальные клетки мозга — астроглию и микроглию — для своего роста и закрепления в ЦНС. В случае, если гриб будет выделять токсины, подобные серотонину или дофамину, возможны нарушения в эмоциональной сфере, двигательные расстройства и поведенческая дезориентация, вплоть до агрессии.
С одной из ключевых точек зрения на возможность реального возникновения подобных инфекций следует рассмотреть влияние температур. В оригинальной концепции «Последнего из нас» грибок рода Cordyceps мутировал под воздействием глобального потепления, научившись выживать при более высоких температурах, характерных для человеческого тела. Однако интересный поворот происходит во втором сезоне сериала: заражённые массой нападают на поселение в условиях зимы и сильного холода. В реальной биологии такой сценарий может показаться маловероятным, но не невозможным. Некоторые грибы, особенно те, что инфицируют насекомых, проявляют удивительную устойчивость к экстремальным условиям: их споры способны сохраняться в криосостоянии и активизироваться при наступлении более благоприятного климата. Если гипотетический мутировавший Cordyceps обрёл бы устойчивость не только к жаре, но и к холоду, особенно за счёт биологических симбиозов или белковых адаптаций, то подобное поведение заражённых даже при низких температурах имело бы научное обоснование. Следовательно, при дальнейшем развитии патогена можно ожидать его адаптацию к сезонным колебаниям, что существенно расширяет потенциальную зону риска заражения.
Тем не менее, необходимо подчеркнуть, что скорость и агрессивность заражённых, как в сериале, маловероятны в реальной жизни. В сериале заражённые приобретают способность быстро бегать, демонстрируют экстремальную агрессию и кажутся почти неуязвимыми. С точки зрения биологии, гриб, проникающий в тело, медленно разрушает ткани, вызывая усталость, слабость и деградацию организма, а не физическую гиперактивность. Поэтому если гипотетически Cordyceps начнёт поражать людей, то носители будут, скорее всего, напоминать жертв хронического нейродегенеративного заболевания, с заторможенными движениями, психозами, тремором, а не сверхактивных монстров. Более вероятен сценарий аналогичный энцефалопатии, вызванной прионом, чем бешенству или сценам из боевиков. Такой человек может быть дезориентирован, опасен для окружающих в эпизодах психомоторного возбуждения, но не станет стремительным убийцей.
Если же представить ситуацию продолжительного взаимодействия человека с грибковыми патогенами, возможно возникновение эволюционных защитных механизмов. Среди иммунных адаптаций можно назвать развитие врождённой памяти у макрофагов, усиление синтеза антимикотических пептидов и эволюцию тол-подобных рецепторов (TLRs), отвечающих за раннее обнаружение грибков. Также может измениться физиология: повышение базовой температуры тела до 38–39 °C как естественный способ борьбы с грибками, утолщение эпидермиса, изменение состава кожного сала и слизистых, препятствующих прикреплению спор. С поведенческой точки зрения также можно ожидать ужесточения санитарных норм, быстрой изоляции заражённых, создания замкнутых стерильных экосистем. Кроме того, с развитием биотехнологий возможно создание генно-модифицированных симбиотических микроорганизмов, которые будут вытеснять грибки из микробиома человека. В будущем можно ожидать появления вакцин против грибков — например, Candida, Aspergillus, Cryptococcus. Уже сейчас ведутся исследования в этой области. В арсенал противодействия могут войти эхинокандины — препараты, блокирующие синтез глюканов в клеточной стенке грибков, а также белковые ингибиторы, адресно действующие на ключевые ферменты. Новые наноматериалы на основе серебра, графена и цинка могут использоваться как барьеры и фильтры в помещениях, предотвращающие распространение спор.
Хотя сценарий сериала «Последний из нас» остаётся научной фантастикой, он основан на вполне реальных биологических феноменах и демонстрирует, насколько уязвимы мы можем оказаться перед лицом новых форм жизни, если не будем следить за мутациями, происходящими в природе. Cordyceps сегодня безопасен для человека, но его «дальние родственники» уже сегодня заставляют научное сообщество тревожиться. Реальность, как показывает история патогенов, может превзойти вымысел, но её проявления будут, скорее всего, более тонкими, коварными и медленно развивающимися, нежели быстрыми и зрелищными, как на экране.