О живом мире трудно судить справедливо, если читать только его криминальную хронику.
Представьте город со ста тысячами жителей. Один из них совершил убийство. Станем ли мы объявлять преступниками остальных девяносто девять тысяч девятьсот девяносто девять человек? Изучать их исключительно как потенциальных убийц? Строить всю жизнь города вокруг борьбы с его населением?
Кажется нелепым. Но именно так рассматривают вирусы вирусологи, считая что если один из 100 000 человек, контактировавших с этим вирусом заболел, значит виноват в этом именно этот вирус. Они игнорируют 99 999 случаев контакта с вирусом без последствий, и всё свое внимание бросают на один из ста тысяч. Именно на это обратил внимание профессор-вирусолог Константин Уманский в статье «Презумпция невиновности вирусов», опубликованной в журнале «Химия и жизнь» в далеком 1979 году.
Он задал вопрос, который не вписывается в парадигму вирусологии: насколько полной будет картина природы, если рассматривать её преимущественно через болезни, повреждения и угрозы?
Что скрывается за примером с городом
Вирусы привлекли внимание исследователей прежде всего как возбудители заболеваний. Это понятно: когда человек страдает, необходимо выяснить причину и найти виновника. Но такой подход задаёт определённый угол зрения. В поле наблюдения оказываются главным образом встречи, закончившиеся неблагополучно.
Уманский обращал внимание на другую сторону: вирусы распространены повсеместно, а контакт с ними в подавляющем большинстве случаев не приводит к заметной болезни.
В своей статье он приводил исторические оценки заболеваемости в период эпидемии полиомиелита: один-два человека на сто тысяч населения и один заболевший на тысячу детей, заведомо получивших вирус. Однако логика вопроса Уманского не сводится к конкретной пропорции. Почему мы внимательно изучаем случай болезни, но никогда не спрашиваем, что происходило в остальных случаях?
Именно здесь раскрывается аналогия с городом. Его жители олицетворяют множество встреч вируса с организмом. Одна встреча закончилась тяжёлой болезнью, другие прошли без подобного исхода. Если описывать отношения человека с вирусами только по первому случаю, значительная часть картины останется невидимой.
Речь, таким образом, идёт не только о том, что существуют разные вирусы. Даже встреча с одним и тем же вирусом может иметь разные последствия.
Уманский писал:
«Получается своеобразный парадокс - мы обращаем пристальное внимание лишь на те исключительные случаи, когда встреча с вирусом оборачивается болезнью. Остальные встречи как бы не представляют для нас интереса».
У этой аналогии есть граница: отсутствие симптомов не доказывает полезности инфекции и не отменяет способности вируса вызывать болезнь. Но оно открывает самостоятельный предмет исследования: благодаря чему сосуществование оказывается благополучным и что меняет его исход?
Вездесущие соседи
Уманский использовал слово «убиквитарность». Латинское ubique означает «повсюду». В исходном тексте оно сопровождается ироническим сравнением с ересью, которую инквизиция тоже считала повсеместной и неистребимой, как крапива.
Вирусы присутствуют в воде и почве, связаны с жизнью растений, животных и микроорганизмов. Они не появились в природе вчера и не существуют отдельно от неё.
Отсюда вопрос автора: если жизнь столь долго развивается в насыщенном вирусами мире, может ли их роль исчерпываться разрушением?
Мы обычно замечаем нарушение привычного порядка. Мирное сосуществование не становится новостью. Из-за этого легко принять наиболее драматичную часть отношений за их полное содержание.
Чтобы понять место вирусов в биосфере, необходимо изучать и болезнь, и бессимптомное присутствие, и длительное сосуществование, и последствия взаимодействий на протяжении поколений.
Генетическая библиотека природы
Вирус - это не живой организм, он зависит от клетки: у него нет собственного полноценного аппарата для производства белков и получения энергии. При этом его генетический материал способен существенно влиять на клеточную жизнь.
Уманский предложил рассматривать разнообразие вирусных геномов как огромный фонд генетической информации. Образно говоря, как библиотеку биологических текстов, отдельные фрагменты которых могут включаться в историю других существ.
Некоторые вирусы способны встраивать генетический материал в геном клетки. Если такое изменение закрепляется в половой линии, оно может передаваться потомкам. Событие, начавшееся как встреча с вирусом, становится частью наследственной истории.
В исходнике приводятся слова академика Льва Киселёва:
«То есть можно сказать, что наш геном - некая мозаика генов разного происхождения».
О молекулярных остатках вирусов он говорил:
«Они там встречаются буквально на каждом шагу. Эти останки для нас не опасны».
Здесь важно различать древние вирусные последовательности в ДНК и действующую инфекцию. След в геноме может сохраняться спустя огромное число поколений, когда исходный вирус уже не существует в прежнем виде.
Показательный пример, дополняющий рассуждение Уманского, связан с синцитином. В исследовании, опубликованном в Nature в 2000 году, описан белок вирусного происхождения, участвующий в слиянии клеток плацентарной ткани. Древний вирусный ген оказался вовлечён в физиологию человеческого организма. Исследование синцитина.
Это придаёт образу генетической библиотеки вполне конкретный смысл. Эволюция способна сохранять и использовать материал, полученный в ходе прежних взаимодействий.
Однако организм не выбирает из этой библиотеки любой нужный ген по требованию. Предложенная Уманским картина целенаправленной «естественной генной инженерии» была более широкой гипотезой, чем установленные механизмы наследования вирусных последовательностей.
Приспособление имеет свою цену
Организм постоянно согласует свою жизнь с меняющимися условиями. Температура, питание, состав окружающей среды, физические и эмоциональные нагрузки требуют разных ответов.
Уманский различал быструю реакцию и длительную перестройку. В первом случае организм мобилизует уже имеющиеся возможности. Во втором могут потребоваться более устойчивые изменения его работы.
Отсюда возникло предположение: способны ли вирусы участвовать в таких перестройках?
В качестве примеров автор упоминал вирус сигма, изменяющий чувствительность плодовых мушек к углекислому газу, и влияние вирусов на растения: их рост, ферментативную активность, фотосинтез, окраску, движение воды и растворённых веществ.
Эти примеры показывают, что взаимодействие с вирусом может менять свойства хозяина. Но изменение само по себе ещё не означает ухудшения. То, что помогает в одних условиях, может мешать в других.
В этой части исходник обращается к мысли Ганса Селье:
«Многие болезни на самом деле являются скорее процессами адаптации, то есть отклонениями общего адаптационного синдрома, чем результатом прямого повреждающего действия патогенных агентов».
Смысл этого высказывания в том, что последствия воздействия зависят также от ответа организма. Реакция, предназначенная для приспособления, при определённых условиях сама может стать источником повреждения.
Такой взгляд расширяет вопрос о болезни. Нужно изучать не только воздействующий фактор, но и характер ответа, продолжительность нагрузки, возможности восстановления.
Он позволяет объяснять инфекции процессом адаптации. И это помогает увидеть организм активным участником происходящего, а не безучастной жертвой внешних интервентов.
Сезонные болезни: смелое предположение Уманского
Размышляя об адаптации, Уманский обращался к сезонным респираторным заболеваниям. Он сопоставлял их вспышки с изменениями внешней среды и необходимостью приспособления дыхательной системы.
Для пояснения он использовал знакомый пример: переезд в другую климатическую зону. Даже обычная акклиматизация может сопровождаться недомоганием. Значит, неприятные ощущения иногда связаны с процессом перестройки.
Уманский предполагал, что и некоторые проявления респираторных инфекций могут сопровождать обновление тканей и адаптацию. В его рассуждении вирус становился возможным участником этого процесса.
И если применить здесь парадигму 5БЗ, то мы знаем что осенью и весной с самого детского возраста у человека возникает большинство конфликтов. Даже если вынести изменение погоды за скобки (хотя и это также может вызывать душевный дискомфорт), то осенью у детей возникают конфликты с началом учебного года в школе, училищах, ВУЗах, и даже в детский сад дети идут в основном осенью. А весной эти переживания вызываются годовыми оценками и выпускными экзаменами. Именно так может закрепиться время года как трек, каждый год напоминающий о пережитых конфликтах.
Вирус на вахте
Особенно неожиданно выглядят исследования, в которых один вирус препятствует другому.
В приведённом в исходнике тексте «Вирус против вируса» Марина Ворошилова рассказывала об исследовании вакцинации детей против полиомиелита:
«У некоторых из них вакцинный вирус не приживлялся и антител в крови не образовывалось».
Исследователи связали это явление с присутствием других энтеровирусов в кишечнике детей. Ворошилова описывала их как «несущие вахту, защищая детей от своих болезнетворных сородичей».
Этот образ переворачивает привычную сцену. Тот, кого мы привыкли представлять исключительно захватчиком, при определённых условиях мешает распространению другого вируса.
Возможному применению непатогенных энтеровирусов для контроля заболеваний посвящена и научная публикация Ворошиловой 1989 года. Работа М. К. Ворошиловой.
В её рассуждениях появляются также «вирусы-сироты»: так называли вирусы, с которыми не удавалось связать определённое заболевание. Само название любопытно. Словно у каждого обнаруженного вируса обязательно должна быть своя болезнь, а без неё он остаётся без места в классификации наших ожиданий.
Ворошилова предполагала, что у некоторых из них ещё предстоит обнаружить полезные свойства.
Это не делает все энтеровирусы безопасными. Но показывает, насколько неполно описание вируса одним словом «враг».
«Поедание» опухолей
В исходном тексте Ворошиловой есть ещё один яркий образ: вирусы «поедают» злокачественные клетки.
За ним стоят описанные ею исследования размножения полиовирусов в опухолевой ткани. Вирус, повреждающий клетку, рассматривался как возможный инструмент воздействия на опухоль.
А сегодня, когда нам открыта тайна 5 Биологических Законов мы знаем, что так и есть - после разрешения конфликта организм вырабатывает тела, которые уничтожают ставшие ненужными новообразования.
Биосфера не вращается вокруг человека
Эпидемиолог Оганес Бароян в книге «Закономерности и парадоксы» писал:
«Человек существует в мире, населенном микроорганизмами. Как и все живое, наши мельчайшие сожители стремятся быть надежно защищенными, борются за свое место под солнцем…»
И добавлял:
«Сама патогенность микробов - отнюдь не самоцель на великой сцене жизни…»
У природы нет человеческого намерения навредить. Взаимодействия складываются из размножения, взаимодействия, обмена и приспособления. То, что для одного участника оказывается удачным продолжением жизни, для другого может стать её концом.
Бароян предостерегал:
«За биологический эгоизм, диктующий человеку взгляд на жизнь лишь с позиций его собственных интересов, рано или поздно приходится расплачиваться».
Он обращал внимание на взаимную зависимость видов и возможные последствия нарушения сложившихся связей. Это повод тщательно оценивать вмешательства в живые системы, а не считать любое вмешательство ошибкой.
С этой широтой взгляда перекликается приведённая в исходнике мысль Владимира Вернадского:
«Создание биосферы, ее начало и было моментом начала процесса эволюции, создания этим путем морфологически различных наследственных рядов».
Жизнь развивалась во взаимодействии. Историю отдельного вида невозможно полностью понять вне истории окружающего его мира.
Поэтому Уманский предлагал рассматривать вирусы в масштабе биосферы: как участников длительных процессов, значение которых не исчерпывается историей человеческих заболеваний.
Пересмотреть общий приговор
Реабилитация вирусов начинается с отказа от общего приговора. Одни и те же вирусы у одних вызывают тяжёлые симптомы, у других могут длительно присутствовать без заметного вреда. Некоторые взаимодействия оказываются полезными, а следы древних вирусов становятся частью наследственности и физиологии.
Для каждой из этих ситуаций нужны собственные объяснения.
Уманский оставил важный вопрос: почему мы так внимательно исследуем неблагополучную встречу и так легко проходим мимо благополучной? Ведь именно она может многое рассказать об устойчивости живого организма.
В городе из ста тысяч жителей мы не выносим общий приговор за преступление одного. Мир вирусов заслуживает такой же справедливости.
Основа статьи: предоставленная перепечатка «Презумпции невиновности вирусов» К. Г. Уманского с дополнениями о работах других учёных. Цитаты Уманского, Селье, Киселёва, Ворошиловой, Барояна и Вернадского приведены по этому тексту, с нормализацией типографики. Их сверка с первыми изданиями не проводилась. В исходнике указаны: «Химия и жизнь», № 5, 1979; «Вирус против вируса», 1983; «Закономерности и парадоксы», 1986; «Время новостей», 13.02.2001.