Планета вирусов

Циммер Карл

Как выяснили ученые, ВИЧ принадлежит к большой группе медленно развивающихся ретровирусов, называемых лентивирусами. Лентивирусы инфицируют многих млекопитающих: кошек, лошадей, коров и обезьян. В 1991 году Престон Маркс ( Preston Marx) из Нью-Йоркского университета обнаружил, что ВИЧ-2 является родственным лентивирусам, поражающим обитающих в Африке обезьян, дымчатых мангабеев. Они заключили, что ВИЧ-2 ведет свое происхождение от лентивирусов мангабеев. В Западной Африке, где ВИЧ-2 наиболее распространен, некоторые люди содержат обезьян как домашних животных, а некоторые даже употребляют в пищу. Возможно, зараженные мангабеи передали вирус человеку при укусе.

Гораздо

труднее было выявить происхождение ВИЧ-1, являющегося причиной большинства случаев заболевания СПИДом. Это объясняется тем, что животных, которые являются носителями наиболее сходного по структуре с ВИЧ-1 вируса, гораздо труднее изучать. Эти животные — шимпанзе. Относительно немногие шимпанзе живут в неволе, а взятие крови на анализ у шимпанзе, живущих в диких условиях, чертовски сложная задача. Они легко возбудимые, очень сильные и не особо приветствуют людей с иглами. Ученым пришлось изобретать новые способы проверки шимпанзе на ВИЧ, в частности, поиск вирусов в их кале. Постепенно ученые собрали подборку лентивирусов, напоминающих ВИЧ-1 у шимпанзе. Сравнивая эти вирусы друг с другом, они обнаружили, что некоторые штаммы ВИЧ-1 ближе к вирусам шимпанзе, чем к другим штаммам ВИЧ-1. Структура древа вирусной эволюции позволяет предположить, что ВИЧ-1 эволюционировал из вирусов шимпанзе несколько раз.

Но когда произошел этот переход? Некоторые ученые надеялись найти ответ на данный вопрос, изучая дела больных, умерших при странных обстоятельствах до открытия ВИЧ. В 1988 году, например, исследователи обнаружили ВИЧ у норвежского моряка Арвида Ноэ ( Arvid Noe), погибшего в 1976-м. Проникнуть глубже в историю ВИЧ не представлялось возможным, так как большинство заразившихся им людей жили в бедных странах и умирали без проведения медицинских тестов, которые могли бы обнаружить такие необычные заболевания, как пневмоцистоз.

Оказалось, что размножающиеся в организме человека вирусы могут дать ключ к происхождению ВИЧ. В 1990-х ученые из Национальной лаборатории Лос-Аламоса собрали базу данных генетического материала ВИЧ, полученного от тысяч пациентов. При помощи специального оборудования, они проанализировали собранный материал, что позволило им выявить мутации, которые претерпели вирусы с момента их происхождения от общего предка. Собрав воедино полученные результаты, ученые установили, что ВИЧ претерпевает мутации примерно через равные промежутки времени. Другими словами, изменения генетической последовательности вируса накапливаются как песчинки в нижней чаше песочных часов. Измерив высоту горки песка, можно узнать, сколько прошло времени. Было установлено, что общий предок ВИЧ-1 появился в 1933 году.

Эту оценку подтвердило выдающееся открытие, сделанное в Киншасе, столице Демократической Республики Конго, где в хранящихся в госпиталях тканях был обнаружен вирус. В 1988 году Дэвид Хо и его коллеги из Университета Рокфеллера сообщили о том, что ими был обнаружен ВИЧ, находящийся в образце крови, взятом у пациента в Киншасе в 1959 году.

В 2008 году Майкл Уоробей ( Michael Worobey) и его коллеги из Университета Аризоны обнаружили ВИЧ во втором образце ткани из Киншасы, датированном 1960 годом. Эти два открытия дают ученым право заявлять о существовании ВИЧ в начале XX века.

Молекулярные часы, созданные исследователями из Лос-Аламоса, обладали достаточной точностью, для того чтобы определить возраст вирусов из Киншасы, основываясь лишь на их генетической последовательности. Однако наличие двух различных вирусов дает представление о распространенности ВИЧ в Киншасе в 1960-х годах. Уоробей обнаружил, что старые вирусы не были родственны друг другу. Напротив,

они были близки каждый своей разновидности существующего сегодня ВИЧ-1. Изучив дальнее родство этих двух вирусов, Уоробей заключил, что «предки» сегодняшнего ВИЧ-1 уже существовали в 1960-е. Более того, все они, скорее всего, циркулировали вокруг Киншасы.

Такие данные указывают на то, как зародился ВИЧ-1. Вирусы, подобные ВИЧ-1, циркулировали среди шимпанзе по всей Африке. Охотники, убивая шимпанзе ради мяса, время от времени заражались вирусом. Однако, живя в относительной изоляции, эти охотники были «тупиком» для распространения вирусов. В начале XX века у вирусов появилась более реальная возможность для распространения, когда в Центральной Африке стали появляться колониальные поселения с населением 10 тысяч человек и более. Речное сообщение позволило вирусам проникать в города из отдаленных лесных районов. Шимпанзе, являющиеся носителями предка ВИЧ-1, сейчас обитают на юго-востоке Камеруна. То, что реки, протекающие через эти районы, в конце концов достигают Киншасы, не может быть просто совпадением.

В растущем городе Киншаса (ранее известном как Леопольдвилль) ВИЧ-1 мог спокойно размножаться. Таким образом, вирус получил популяцию, внутри которой он мог бы размножаться и эволюционировать, приспосабливаясь к новым носителям. К 60-м годам ВИЧ-1 приобрел большое генетическое разнообразие.

Уоробей и его коллеги начали наносить на карту последующее распространение ВИЧ-1 из Киншасы по всему миру. Так, например, наиболее известный в США штамм ВИЧ-1 относится к подтипу В. Самые ранние разновидности ВИЧ-1 подтипа В были обнаружены на Гаити, и Уоробей предположил, что он произошел от африканского вируса в 1960-х годах. Это произошло тогда, когда многие люди вернулись на Гаити из Конго, после приобретения страной независимости от Бельгии. Вместе с ними пришел вирус. Иммигранты с Гаити или американские туристы могли принести вирус в США. Наиболее старые вирусы подтипа В были обнаружены в 1970-х. К тому моменту прошло только 40 лет с момента приобретения этого вируса человеком и пройдет еще 10 до момента поступления в больницы Лос-Анджелеса пятерых мужчин со странной формой пневмонии.

К моменту обнаружения врачами в 1983 году вирус уже стал глобальной катастрофой. В результате он намного опережал любые попытки врачей замедлить его распространение. До начала 1990-х все попытки замедлить распространение эпидемии не давали видимых результатов.

Хорошо себя зарекомендовало изменение образа жизни людей. Правительство Уганды запустило масштабную кампанию против ВИЧ, включавшую в себя пропаганду использования презервативов и улучшение качества личной гигиены. В результате в стране количество инфицированных уменьшилось с 15 % в начале 1990-х до 5 % в 2001 году. К несчастью, спонсирование этой программы прекратилось через несколько лет, и количество больных опять стало увеличиваться.

Другие ученые пошли по пути исследования препаратов, способных замедлить развитие болезни, сохраняя иммунную систему в состоянии, в котором та не способна допустить развития СПИДа. Сегодня миллионы людей принимают лекарства, мешающие ВИЧ заражать клетки иммунной системы и размножаться. В обеспеченных странах эти препараты позволяют людям вести относительно здоровый образ жизни. Стоимость лекарств такова, что большинство ВИЧ-инфицированных, живущих в беднейших странах, не могут позволить себе купить лекарство, способное продлить их жизнь на десять лет и даже больше. Однако мы можем наблюдать позитивные сдвиги, так как на сегодняшний день правительства развитых стран и неправительственные организации поставляют медикаменты в наиболее нуждающиеся страны, и количество таких программ помощи растет с каждым годом.