«Старая» вирусная парадигма
Что большинство людей знает о вирусах? – То, что им сказали врачи. Откуда врачи получили информацию о вирусах? – От преподавателей в институтах и университетах. А почему профессор решил, что наблюдаемый им объект является вирусом? – от поверил тому, что ему так сказали. Наука считает, что вирусы – это цепи ДНК или РНК, завёрнутые в капсид (белковую оболочку). Мы уже знаем, что любое событие зависит от того, как его трактуют. Поэтому разберём в начале, что вирусологи изучают и видят в микроскопы, затем – то, с чем работают клиницисты.
Что исследуют вирусологи? - Наиболее подробно исследуемыми в вирусологии этапами являются:
1. Взаимодействие «вируса» с клеткой-хозяином (фиксация на рецепторах, проникновение);
2. Внутриклеточная репликация (размножение) «вирусного» генома и сборка «вирусных» частиц;
3. Цитопатический эффект — морфологические и функциональные изменения, которые «вирус» вызывает в клетке, приводящие клетку к гибели;
4. Выход «вирусных» частиц из клетки (лизис, экзоцитоз, почкование и др.).
🔹 Чаще всего в публикациях описываются именно этапы репликации (размножения) «вируса» внутри клетки и цитопатический эффект, так как именно они легко регистрируются при культивировании «вируса»: морфологические изменения, разрушение монослоя клеток, снижение жизнеспособности культуры. Однако в клетке идут естественные процессы размножения внутренних структур и их гибель. Как называть эти процессы зависит от фантазии наблюдателя.
🔹 Этапы вне клетки — фиксация и внеклеточное «плавание» вирусов — часто опускаются или описываются схематично, так как они сложнее визуализируются и контролируются в лабораторных условиях. То есть наука практически не занимается исследованием тех объектов, которые принято называть вирусами даже в кровотоке. Про исследование «вирусов», находящихся в пространстве, не может быть даже речи, хотя наука заявляет, что именно эти невидимые частицы переносятся по воздуху, оседают на предметах, часами сохраняют активность и якобы способны преодолевать любые барьеры. Всё это остаётся на уровне моделей и гипотез, но прямых наблюдений и доказательств такого поведения в реальном пространстве у нас до сих пор нет.
Что ещё не так с «вирусами»? - Практически все процессы в живой клетке, от транспорта веществ через мембраны до синтеза белков и репарации ДНК, — энергозависимы. Энергия поставляется в виде АТФ, ГТФ, протонного градиента и других форм клеточной энергии.
Вирус же — не живое существо в классическом смысле. Он не имеет метаболизма, рибосом, митохондрий или ферментных систем, способных производить энергию.
При этом считается, что:
- вирус пассивно адсорбируется (прилипает) к поверхности клетки, связываясь с определёнными рецепторами;
- далее клетка сама «засасывает» вирус через эндоцитоз или другой путь поглощения;
- вирусная оболочка сливается с клеточной мембраной (в случае оболочечных вирусов), и геном попадает внутрь.
Но при этом все эти процессы энергозависимы — ими управляет клетка, а не вирус. Получается, что вирусу не нужно самому быть активным — клетка сама его впускает.
Именно здесь возникает философский и биофизический парадокс:
Почему клетка, призванная защищать себя, вдруг запускает внутрь чужеродный фрагмент и даже начинает выполнять его «приказы»? На мой взгляд, это не логично и не разумно. Предлагаю погрузиться в изучение материала для поиска высшей целесообразности и разумности в запрограммированной жизни клеток.
«Репликация вирусов»
Здесь уместно различать три связанных, но не тождественных понятия: копирование, удвоение и размножение.
🔹 Копирование — это точное воспроизведение информационного шаблона, например, при репликации ДНК или транскрипции РНК.
🔹 Удвоение — количественное увеличение числа структур, как это происходит с хромосомами или органеллами перед делением.
🔹 А размножение — это нечто большее: создание новой функциональной единицы, будь то клетка или органелла, способной к автономной работе и участию в жизни системы.
Все эти процессы — копирование, удвоение и размножение — происходят в клетке естественным образом, без какого-либо участия «вирусов». Именно поэтому при исследовании «вирусной» активности на клеточных культурах необходимо учитывать, что клетка сама по себе обладает колоссальной динамикой: она способна копировать гены, удваивать органеллы и воспроизводить себя в целом — без внешнего вмешательства.
При этом важно понимать, что митохондрии могут делиться не только в ходе клеточного деления, но и автономно — в уже живущих, неделящихся клетках. Это может приводить к неестественным колебаниям митохондриального размножения, фрагментации, нарушению синхронизации с ядерной ДНК и даже к высвобождению митохондриальных фрагментов в окружающую среду, что дополнительно искажает интерпретацию лабораторных результатов, в том числе в вирусологических исследованиях. И пусть мои рассуждения кому-то покажутся мистикой или эзотерикой, однако сами кибернетики пришли к выводу: наблюдатель неизбежно влияет на наблюдаемый объект. А значит, если исследователь внутренне настроен на обнаружение определённых цепей ДНК или РНК, облачённых в капсид, — весьма вероятно, что именно такие структуры и проявятся в результате эксперимента.
Три группы исследований, связанных с так называемыми вирусами
Современная вирусология работает в рамках нескольких направлений, каждое из которых требует отдельной оценки с точки зрения методологии, применяемых вмешательств и интерпретации полученных результатов.
Группа 1. Модельные исследования действия вирусов на культуру живых клеток
Это фундаментальные научные работы, в которых учёные изучают, как предполагаемые вирусы влияют на жизнь клеток in vitro (в пробирке). В этих экспериментах применяются заранее подготовленные культуры живых клеток (чаще всего линии Vero, HeLa и др.), в которые вводят исследуемый материал — либо очищенные вирусоподобные частицы, либо фильтраты, содержащие фрагменты нуклеиновых кислот. Основным критерием оценки служит цитопатический эффект (ЦПЭ) — видимые морфологические изменения клеток, такие как округление, вакуолизация, разрушение монослоя. Однако важно понимать: ЦПЭ может быть вызван не только вирусами, но и множеством неспецифических факторов, включая изменения pH, недостаток питательных веществ, бактериальные токсины, оксидативный стресс или спонтанная гибель клеток в культуре.
Группа 2. Прямая диагностика у человека — ПЦР и родственные методы
Это диагностическое направление направлено не на культивирование вирусов, а на выявление их предполагаемых фрагментов в биологических жидкостях человека. Материалом служат мазки из носа или ротоглотки, кровь, мокрота и пр. После предварительной обработки (лизис, выделение нуклеиновых кислот) проводится полимеразная цепная реакция (ПЦР) или её разновидности (ОТ-ПЦР, ПЦР в реальном времени и др.). Эти методы позволяют обнаружить наличие коротких последовательностей РНК или ДНК, характерных для конкретного вируса. Однако в этих тестах не выделяют вирус целиком и не наблюдают его активности — диагностируется лишь наличие участков нуклеиновых кислот, происхождение которых не всегда можно точно определить.
Группа 3. Классическая вирусологическая процедура — «выделение вируса»
Это направление объединяет элементы первых двух и представляет собой наиболее сложный и интерпретационно неоднозначный этап исследований.
Чтобы познакомиться с технологиями выделения вирусов, которые используют вирусологи, я проработал труд уважаемых учёных: Корочкин Р.Б., Вербицкий А.А., Алешкевич В.Н., Сандул А.В. «Культивирование вирусов в культурах клеток: учебное издание». – Витебск: УО «Витебская ордена «Знак Почёта» государственная академия ветеринарной медицины», 2010.
В лабораторную систему последовательно вводят несколько компонентов:
Во-первых, клинический материал от пациента — мазок, кровь или другую биожидкость, содержащую предполагаемые вирусные фрагменты;
Во-вторых, в среду добавляют антибиотики — вещества, которые подавляют рост бактерий, а иногда и грибов (пенициллин, стрептомицин, тетрациклин). Это делается для того, чтобы микробы не размножались и не мешали наблюдать за изменениями клеток в культуре. Однако такие ксенобиотики могут нарушать структуру мембран самих клеток и вызывать их гибель. При этом в межклеточное пространство могут выходить фрагменты ДНК и РНК, что потенциально способно быть ошибочно интерпретировано как признак присутствия вируса.
В-третьих, в исследуемую систему добавляют живые клетки — например, из почек обезьян, эмбрионов человека или опухолевой ткани. Эти клетки сами по себе содержат цепи ДНК и РНК. При клеточном стрессе, вызванном условиями среды, действием антибиотиков или другими факторами, часть клеток может размножаться или разрушаться, высвобождая свои нуклеиновые кислоты в окружающую среду. То же самое может происходить уже на этапе подготовки клинического материала: для получения монослоя (одного слоя) клеток применяют протеолитические ферменты — трипсин, панкреатин, папаин — разрушающие межклеточные связи. Также используется центрифугирование, фильтрация и другие лабораторные процедуры, которые не устраняют присутствие ДНК и РНК, а наоборот, они могут сопровождаться гибелью клеток и выбросом их фрагментов.
И это ещё не всё, при культивировании «вирусов» в клеточных культурах для усиления действия протеолитических ферментов нередко применяют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА). Этот хелатор связывает двухвалентные катионы, такие как кальций и магний, нарушая межклеточные и внутриклеточные взаимодействия. В условиях такого химического вмешательства использование ЭДТА может привести к каскаду неконтролируемых клеточных реакций — от нарушения клеточного цикла и удвоения хромосом до лизиса и выхода нуклеиновых кислот в культуральную среду.
Необходимо учесть, что культивирование сред для выделения «вирусов» осуществляется на протяжение 1 – 2 и более недель.
На мой взгляд, наивно считать, что клетки в культуре, находясь в искусственных условиях в течение двух недель, сохраняют стабильность и не вырабатывают атипичных белков, фрагментов ДНК/РНК или экзосом, которые могут быть ошибочно интерпретированы как признаки вирусной инфекции. Особенно это критично, если основным критерием служит так называемый цитопатический эффект (ЦПЭ) — комплекс морфологических изменений, который не обязательно свидетельствует о вирусном поражении. ЦПЭ может быть спровоцирован не только вирусами, но и множеством других факторов: изменения pH среды, дефицит питательных веществ, окислительный стресс, бактериальные токсины, сопутствующее отмирание клеток или аутоагрессия клеточной популяции.
При этом важно подчеркнуть, что размножение клеток в культуре — абсолютно естественный процесс, происходящий даже без какого-либо внешнего вмешательства. Жизнеспособные клетки в подходящей среде проходят последовательные циклы роста, удвоения ДНК, митоза и распределения органелл, включая митохондрии и рибосомы.
Иными словами, внутри культуры постоянно возникают новые клетки с собственными метаболическими программами, белковыми профилями и транскриптомами. На фоне этой естественной динамики закономерно синтезируются молекулы РНК, ДНК и белки, отличающиеся от изначального состава культуры. Они вполне могут быть интерпретированы как «вирусоподобные» структуры, особенно если клетки подвергаются множественным внешним воздействиям — таким как потеря связи с организмом, добавление антибиотиков, ЭДТА, внедрение чужеродной ДНК или РНК.
Необходимо также чётко различать два вида исследований: лабораторные наблюдения за клеточной культурой и анализ клинического материала от человека. В первом случае исследуется реакция клеток на внесённый материал — часто без ясного понимания его природы. Во втором — применяется, в частности, полимеразная цепная реакция (ПЦР), с помощью которой выявляют фрагменты нуклеиновых кислот. Однако ПЦР, как подчёркивал сам её автор Кэри Муллис, изначально не предназначалась для диагностики вирусных заболеваний, поскольку не позволяет установить, присутствует ли в организме живой патоген, и не отражает степени инфекционности или тяжести клинической картины. Кэри Муллис открыто критиковал использование ПЦР для диагностики ВИЧ (вируса иммунодефицита человека), он не доверял научным кругам, которые применяли ПЦР для доказательства инфекций без дополнительных клинических критериев.
Тем не менее, современная диагностика вирусных инфекций нередко строится на сомнительных лабораторных допущениях, превращая биомолекулярную технологию в нечто, напоминающее гадание на кофейной гуще — только с использованием дорогостоящей аппаратуры. И если результат такого «гадания» оказывается ошибочным, человек может быть ограничен в правах, независимо от своего самочувствия.
За время «коронопсихоза» мы с женой трижды пересекали границу с Россией и каждый раз вынуждены были сдавать ПЦР-анализ. Нам повезло: результаты «гадания» были благоприятны, и мы отделались лишь финансовыми потерями. Но многим «не повезло» — их принудительно изолировали, ограничивали в передвижении и, по сути, подвергали медицинским санкциям без права апелляции.
Однако современная наука признаёт, что при разрушении клеток в межклеточную среду (в том числе в лимфу и кровь) попадают характерные молекулы — фрагменты ДНК, РНК, молекулы АТФ, ядерные белки, митохондриальные ферменты и др. Эти вещества называются молекулами, ассоциированными с повреждением, или DAMPs (Damage-Associated Molecular Patterns).
Справка:
Примеры DAMPs, выделяемых эндотелием сосудов:
- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)
- РНК (рибонуклеиновая кислота)
- АТФ (аденозинтрифосфат)
- Мочевая кислота
- HMGB1 (ядерный белок)
- Цитохром C и кардиолипин
Важно подчеркнуть: DAMPs — это побочные продукты гибели, особенно при некрозе или деструктивных формах апоптоза. Их появление в межклеточной жидкости отражает факт разрушения клеток, а не наличие вирусной инфекции.
Интересно, что вирусологи утверждает: белки капсида синтезируются рибосомами самой клетки-хозяина, после того как вирус внедрит в неё свою ДНК или РНК. То есть без клетки вирус не способен ни к синтезу белков, ни к самовоспроизведению. Более того, полноценные капсиды — как зрелые вирионы — обычно обнаруживаются уже после разрушения клетки, тогда как внутри живой клетки фиксируются лишь отдельные этапы сборки или фрагменты белков. Это оставляет простор для сомнений в объективной реальности тех «вирусов», которые мы привыкли видеть в виде схематичных капсул на красочных иллюстрациях.
Кстати, если вы видели изображения вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) или SARS-CoV-2 (вирус COVID-19), — знай: это не фотографии, а стилизованные компьютерные модели. Представь, насколько сложно было бы, чтобы «паразит», не имеющий собственной рибосомной системы, не только проник в клетку, но и заставил её производить белки оболочки для своих клонов.
А ведь всё может быть куда проще: после разрушения клеток учёные действительно находят цепи ДНК и РНК, окружённые остатками той среды, которая при жизни окружала ядро и органеллы. Быть может, именно это они и принимают за «вирусные» капсиды?
Продолжение следует, подписывайтесь и ждите...