Что если на Землю прилетят микроорганизмы из космоса? Вирусы, бактерии, чужая жизнь — фантастика или реальная угроза?
Биолог Михаил Гельфанд объясняет, почему одни микроорганизмы для нас безопасны, а другие могут быть опасны. И как вирусы на самом деле влияют на человека — от эволюции до современной медицины.
Вирусы против бактерий
Чтобы вирус смог заразить организм, ему нужно «пристроиться» к клетке — найти подходящий рецептор и прикрепиться.
Если рецептора нет, вирус просто не сработает. Поэтому даже если бы из космоса к нам прилетел вирус, заразить людей он не смог бы — у нас просто нет нужных «замков» для его «ключей».
«Вирусу нужен рецептор на человеческой клетке, чтобы стать патогеном. А вот бактерия может использовать нас как ресурс», — объясняет Михаил Гельфанд.
В отличие от вирусов, бактерии — полноценные живые клетки. Они не зависят от хозяина, а просто используют его как удобную среду. Поэтому, если когда-нибудь мы встретим марсианскую бактерию, теоретически она может быть опасна.
Побочные эффекты вирусов
Иногда вирусы влияют на нас косвенно.
Так, дифтерийный токсин производит не сама бактерия, а вирус-фаг, который живет внутри неё. Этот вирус фактически «травит» нас, хотя ему самому это ни к чему.
«Фагу это совершенно незачем. И это, как многое в биологии, результат случайности», — говорит Гельфанд.
Получается, вирус не размножается в нашей клетке, но его побочные продукты могут быть токсичными для человека. Это и делает вирусы такими непредсказуемыми.
Как вирусы меняют эволюцию
Вирусы не только вызывают болезни, но и влияют на развитие жизни.
Когда вирус встраивается в ДНК, он может изменить работу соседних генов — «выключить» их или, наоборот, активировать. Именно так, по словам Гельфанда, часть различий между людьми и обезьянами могла появиться благодаря древним вирусам.
«На эволюционной ветке, которая шла к нам, какой-то вирус встроился в геном и поменял работу соседних генов. Так и происходят случайные эволюционные события».
Самый яркий пример — появление плаценты у млекопитающих.
Оказалось, что белок, который обеспечивает слияние клеток в плаценте, имеет вирусное происхождение. Без этого «вирусного подарка» плацентарные млекопитающие просто не появились бы.
Вирусы в медицине
Можно ли использовать вирусы во благо — например, чтобы лечить болезни или менять гены?
Теоретически — да. На практике — пока нет.
Разные клетки в организме имеют разные рецепторы. Сделать универсальный вирус, который «достучится» до всех клеток, невозможно. А если вирус встроится не туда — вместо лечения можно получить опухоль.
«Если вирус строится в онкоген и активирует его, вырастет опухоль. Поэтому такая терапия рискованна», — объясняет ученый.
При этом есть вирусы, которые действительно вызывают рак.
Например, вирус папилломы человека связан с раком шейки матки. Но есть и хорошая новость — против него создана вакцина, которая резко снижает риск заболевания.
Когда вирусы помогают ученым
История вируса саркомы Рауса у птиц — один из первых примеров того, как вирусы помогли науке.
Белок этого вируса оказался почти идентичен обычному белку позвоночных животных. Это открытие в 1983 году стало одним из первых успехов биоинформатики и помогло ученым понять, как возникают злокачественные опухоли.
«Эта статья стала важным шагом в понимании того, как вирусы могут вызывать рак», — отмечает Гельфанд.
COVID-19: вирус, который мы запомним
Последние годы напомнили, насколько сильным может быть влияние вирусов.
После COVID-19 у многих людей долго сохранялись последствия: усталость, проблемы с концентрацией, туман в голове.
«У некоторых это состояние продолжалось годами», — рассказывает Гельфанд.
Он объясняет: во время воспаления клетки активно делятся, а это делает их уязвимыми. Отсюда — сбои в работе мозга, потеря обоняния и другие последствия.
«Любые клетки, которые активно делятся, уязвимы. Лучше лишний раз ничем не болеть», — подытоживает ученый.
Вместо послесловия
Космические вирусы нам, возможно, не страшны. Но вирусы на Земле — реальная сила, с которой человек сосуществует миллионы лет.
Они убивают, спасают, меняют ход эволюции и помогают ученым понимать саму природу жизни.
Полный подкаст можно посмотреть по ссылке https://www.youtube.com/watch?v=OgNl3jFQc0A
Следите за нами в социальных сетях:
Наши каналы в дзене:
- Про науку
- Про бизнес
- Про здоровье