Многоликий вирус. Тайны скрытых инфекций

И что же оказалось? А вот что: чем позднее у овцы выделяли из крови вирус висны, тем хуже он нейтрализовывался сывороткой, полученной от этого же животного в самом начале (!) заболевания, т. е. в процессе длительного пребывания в организме животного вирус постепенно менял свойства своих поверхностных структур (антигенов), как бы «уходил» от губительного действия антител, которые, как мы помним, способны соединяться и нейтрализовать активность только точно таких вирусных частиц, в ответ на которые данные антитела вырабатывались.

^{Работа с особо опасными инфекциями}

Обнаруженная изменчивость поверхностных антигенов вируса висны, персистирующего в организме зараженных овец, открыла новый механизм вирусной персистенции, получивший название антигенный дрейф.

Группа американских исследователей из университета Джона Гопкинса попыталась выяснить причины антигенного дрейфа. Для этого от разных овец, поддерживавших скрытую форму инфекции, выделили несколько изолятов вируса. Из этих изолятов и из исходного штамма, который использовали для первоначального заражения всех животных, выделили РНК. Эти-то РНК и подвергли изучению на предмет возможных изменений в их структуре. И такие изменения были выявлены. Интересно, что все изменения регистрировались только в одной зоне вирусных РНК и носили характер точечных мутаций – изменений последовательности структур, составляющих РНК. Более того, ученые показали, что обнаруженные ими нарушения обычной последовательности, характерной для исходного вируса, соответствовали в каждом вирусном изоляте особенностям его антигенного дрейфа. Однако, несмотря на всю оригинальность, этот механизм оказался не единственным, с помощью которого вирус висны длительное время сохраняется в организме зараженных животных.

Оказалось, что излюбленным местом пребывания персистирующего вируса в организме хозяина являются макрофаги – особый вид лейкоцитов, находящихся в крови, селезенке и лимфатических узлах. Вирус висны, попав в макрофаг, не подвергается разрушительному действию его ферментов, т. е. не переваривается, а, напротив, размножается внутри макрофага, становясь неуязвимым даже для действия противовирусных антител.

Дальнейшие исследования позволили обнаружить весьма своеобразную особенность таких зараженных вирусом висны макрофагов, которые, как первоначально казалось, напоминают нечто похожее на «скворечник», дающий приют персистирующему вирусу. Оказалось, что вирус висны способен заражать и некоторые другие клетки соединительной ткани, но в них латентная инфекция формируется благодаря интеграции вирусного генома с клеточным геномом. Такие латентно инфицированные клетки не выделяют инфекционного вируса. Но вот что выяснилось: стоит только к таким скрыто инфицированным клеткам прикрепиться зараженным макрофагам, как в скрыто инфицированных клетках происходит активация вирусной репродукции (вспомните герпетические высыпания!). В результате ранее «безобидные», хотя и зараженные клетки соединительной ткани начинают продуцировать и выделяют в кровь инфекционный вирус висны.

И последнее. Помните, выделение вируса висны и первое знакомство с ним с помощью электронного микроскопа озадачили исследователей – уж очень он был обычен (а ведь болезнь-то не обычная, а «медленная») и очень похож на хорошо известные РНК-содержащие вирусы, вызывающие опухоли у животных. А дело в том, что вирусные частицы висны содержат в своем составе фермент обратную транскриптазу, благодаря работе которого генетический материал вируса встраивается в клеточную хромосому (ДНК). Естественно, что к вирусу висны живейший интерес проявили вирусологи, занимающиеся опухолевыми вирусами. Конечно, сразу же начались поиски опухолеродной способности и у вируса висны.

Многочисленные попытки выявить онкогенные потенции у вируса висны принесли наконец успех двум вирусологам из Национального ракового института (США), Такемото и Стоуну, которые получили злокачественное перерождение – трансформацию – мышиных клеток. Очаги трансформации появились спустя 3 недели после заражения таких клеток вирусом висны. Но при этом инфекционный вирус не удавалось обнаруживать ни в самих трансформированных клетках, ни в окружающей их питательной среде. Положение казалось безвыходным – ученые не могли даже выявить в измененных клетках каких-либо вирусных структур, например антигена.

Такие «безмолвствующие» клетки уже трижды пересевали с одного матраса на другой, но… стоило смешать их с культурой клеток овец, как сразу же обнаруживался инфекционный вирус висны. А если трансформированные вирусом висны такие якобы «безвирусные» мышиные клетки вводили в организм мышат, предварительно облученных рентгеновскими лучами, то у них вскоре развивались большие опухоли, представлявшие собой типичные фибросаркомы, которые потом можно было сколь угодно раз перевивать от одного животного другому.

И вот здесь мы сталкиваемся с еще одним парадоксом возбудителей медленных вирусных инфекций: вирус висны имеет очень много общих черт с опухолевыми вирусами; он содержит в своем составе специальный «инструмент» – фермент обратную транскриптазу; он способен, как показали исследования, вызывать развитие опухоли в искусственных условиях.

А в естественных? В естественных условиях у зараженных вирусом висны овец никогда не обнаруживалось опухолевого роста.

Иными словами, несмотря на полную, если так можно выразиться, онкогенную готовность, вирус ведет себя не как опухолевый, а как инфекционный вирус. На этом основании предположили, что вирус висны представляет собой некий эволюционный мостик между инфекционными и онкогенными РНК-содержащими вирусами: в условиях естественной инфекции он вызывает медленное развитие патологических изменений, которые не сопровождаются опухолевым ростом и не приводят к нему, однако вирус висны обладает явным онкогенным потенциалом, который он может реализовать в определенных специфических условиях. В каких именно, покажут результаты дальнейших исследований.

История вторая: Хохочущая смерть, или Куру

В восточной части острова Новая Гвинея на высоте 1500–2000 метров над уровнем моря расположен труднодоступный горный район. Его сильно пересеченная местность покрыта травой кунаи или густыми лесными массивами. Здесь, к югу и востоку от горы Майкла, разбросаны туземные деревни языковых групп форе, кейагана, каните, ауйяна, кими и узуруфа. Согласно древним обычаям, между племенами и деревнями на протяжении многих лет велись частые войны с ритуальными убийствами, колдовством и людоедством.

Первые контакты с туземцами этих районов зарегистрированы в 1932 году, когда их посетила экспедиция золотоискателя Тэда Эйбенка. В 1949 в Тарибо (область Кейагана) была основана первая лютеранская миссия. Там же вскоре австралийским правительством (под чьим протекторатом находился остров Новая Гвинея) был организован и первый патрульный пост в целях прекращения междоусобицы и поддержания порядка.

Вечером б декабря 1953 года первый патрульный офицер района Джон Мак-Артур, подходя к деревне Амуси, увидел сидящую у костра маленькую девочку. «Она сильно дрожала, – записал в своем дневнике Джон Мак-Артур, – а голова ее спазматически покачивалась из стороны в сторону. Сидящий рядом старик сказал, что она жертва колдовства и что эта дрожь продолжится вплоть до ее смерти. До самой смерти она не сможет есть. Через несколько недель она должна погибнуть…»

Джон Мак-Артур продолжал встречать подобные случаи заболевания среди туземцев, которое, как он вскоре установил, называлось куру — это слово обозначает у папуасов Новой Гвинеи «дрожание от холода или от страха».

Отвергнув вздор по поводу колдовства, Мак-Артур оказался достаточно проницательным человеком, чтобы заподозрить в куру новое, неизвестное до той поры заболевание человека. Он сообщил о своих наблюдениях и предположениях австралийскому врачу Винсенту Зигасу, который и начал проводить в 1956 году первые наблюдения над больными туземцами.

В октябре В. Зигас провел несколько недель в области Окапа, где собрал пробы крови от 26 больных куру и сумел даже взять кусочки мозга умершего от этого заболевания человека. Весь собранный материал был сразу же переправлен доктору С. Андерсону в Мельбурн (Австралия), который и предпринял первые попытки его лабораторного изучения.

Кусочки мозга растирали в ступке с песком, полученную кашицу разводили солевым раствором, после чего вводили в куриные эмбрионы, в мозг взрослым мышам или мышатам-сосункам. Все эти манипуляции были неслучайными. Именно подобным образом и были открыты многие вирусы, известные сегодня как возбудители тяжелых инфекционных заболеваний.

Увы! Все попытки Андерсона закончились неудачей: из мозга погибшего от куру папуаса не удалось выделить возбудитель не только после однократного заражения куриных эмбрионов, но даже после многократных перевивок (жидкость куриных эмбрионов, в которых ничего не обнаруживают, вводят в свежие куриные эмбрионы; затем, если вновь нет признаков возбудителя, эту процедуру повторяют). То же самое проделывали и на животных: Андерсон заражал животных, спустя некоторое время брал мозг от них и вводил свежим мышам, и так несколько раз. Описанные процедуры носят название слепые пассажи, цель их – накопить возбудитель в тех случаях, когда его очень мало в исходном материале.