Любой слышал, читал или видел на экране ужасные истории о чужеродных организмах, проникающих внутрь человека и порабощающих его. Немногие догадываются, что это правда.

Правда «чужие», атакующие нас, выглядят совсем не так эффектно как в фильмах. Честно говоря, они вообще невидимы невооруженным глазом. Это вирусы.

Человек открыл вирусы в конце XIX века. Сперва голландец Адольф Майер заинтересовался мозаичной болезнью табака. Он предположил, что эту болезнь вызывают или очень маленькие бактерии, или яды, бактериями выделяемые. Затем русский ученый Дмитрий Ивановский пропустил вытяжку, содержащую возбудителя мозаичной болезни табака, сквозь фильтр, задерживающий бактерий. Отфильтрованный состав, введенный в табачные листья, все равно продолжал вызывать болезнь. И Ивановский решил, что причина болезни – токсины, выделяемые бактериями. И лишь в 1898 году другой голландец, Мартинус Бейеринк, доказал, что мозаичную болезнь вызывает не токсин, а микроорганизмы. Память о первых ошибках сохранилась в названии этой группы микроорганизмов: virus – латинское слово, которое переводится «яд». Тем не менее, открытие Бейеринка долго оставалось умозрительным. До изобретения электронного микроскопа в 1930-х вирусов никто не видел.

Что такое вирус? На этот вопрос не так то и просто ответить. Ученые даже не уверены, следует ли считать вирусы живыми. Вирусы – не клеточная форма жизни. По сути, они состоят только из фрагмента ДНК или РНК (всё живое состоит из клеток, которые содержат в себе и ДНК, и РНК), окруженного белковой оболочкой. И вирусы не могут размножаться самостоятельно. Для того чтобы воспроизвести себя, вирус вторгается в живую клетку и заставляет её производить свои копии – в результате чего клетка зачастую погибает. Все живые организмы способны к самостоятельному воспроизведению – делением, почкованием, половым путем; ни один живой организм не проникает внутрь организма другого вида и не заставляет его производить чужеродных монстриков (представьте вашего соседа, который пытается залезть корове в ухо для того, чтобы она родила ему парочку детишек). Но с другой стороны, вирусы состоят из белков и во многих случаях ведут себя как любой другой организм: самостоятельно перемещаются, способны эволюционировать, стремятся к воспроизведению себя (хоть и за чужой счет). К тому же некоторые бактерии (которые определенно являются живыми) размножаются так же как вирусы. Так что, сейчас человечество склонно считать вирусы формой жизни. Специфической формой жизни: внутриклеточными паразитами. И, вероятно, самой древней формой жизни на Земле.

Вирусы – очень маленькие. Средний вирус в 100-500 раз меньше бактерии. И вирусы довольно простые. Обычно вирус содержит от 2 до 200 генов (человек – 20-25 000). Есть, правда, и вирусы-гиганты (мимивирусы), которые достигают размеров бактерий и могут содержать больше, чем тысячу генов.

Вирусов очень много и они везде. На данный момент считается, что существует около 100 000 000 (ста миллионов) типов вирусов. Всего же вирусов на земле насчитывают (очень приблизительно)

500 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 штук.

Вирусы вездесущи. В 2000 году в Мексике обнаружили пещеру, которая была полностью отрезана от мира на протяжении 26 миллионов лет. В ней не было ни рыбы, ни насекомых, ни червей – ничего живого (по крайней мере, ничего, что можно было бы заметить невооруженным глазом). Но при анализе воды в каждой капле обнаружилось около 200 000 000 вирусов. Вирусы находят везде: в Сахаре, на дне Марианской впадины, под двухкилометровым массивом антарктического льда. Вирусы даже способны встраиваться в геном других живых существ: считается, что около 8% человеческого генома заимствовано от ретровирусов. Или насильно внедрено ими в нас? В общем, там, где может существовать хоть что-то живое – обязательно будут существовать и несколько вирусов. Вирусы могут атаковать любую клетку любого живого существа: растения, грибы, животные, бактерии – всё живое может подвергаться атакам вирусов.

В принципе, вирусы – сущности с достаточно узкой специализацией. Но вирусы очень быстро мутируют. Например, уровень мутаций для вируса ВИЧ – около 1% в год; это значит, что за сто лет на основе этого вируса может возникнуть абсолютно новый вид. Такая способность к мутациям позволяет вирусам легко переходить от одного биологического вида к другому. В свое время (2-5 000 лет назад) так, например, возник вирус человеческой оспы – он мутировал из вируса, заражавшего верблюдов и песчаных крыс. И, по всей вероятности, так возник грипп.

В 1918 году началась пандемия «испанки», испанского гриппа. По разным оценкам он убил от тридцати до ста миллионов человек (2-5% от населения мира) – намного больше, чем как раз заканчивающаяся Первая мировая война. Возбудитель болезни был обнаружен почти век спустя – это был вирус, обитающий в кишечнике водоплавающих птиц. Птичий вирус передался свиньям – свиньи оказались восприимчивы как к человеческой разновидности вируса, так и к птичьей. Два штамма, столкнувшись, произвели третий – и этот третий штамм был способен заражать человека. Благодаря генам птичьего гриппа, этот вирус был «незнаком» нашей иммунной системе… «Птичий грипп» (грипп типа А) регулярно возвращается: вызванная тем же штаммом (H1N1), что и «испанка» эпидемия распространялась в 2009-10 годах; и, несмотря на значительно улучшившуюся за сто лет организацию здравоохранения и на наличие вакцины, стала причиной 14 000 смертей по всему миру.

Даже обычная ОРВИ (то, что мы привыкли называть простудой) – это следствие работы вирусов. Вызывает ОРВИ риновирус человека (Human rhinovirus, всего 10 генов). Он попадает к нам через нос: зараженный человек (практически подсознательно) вытирает нос рукой; затем берется, скажем, за дверную ручку; потом за туже ручку беремся мы; чешем нос и… вуаля! Риновирус вторгается в клетки носа, горла, бронхов или легких и заставляет их воспроизводить свои копии. Когда этих копий накапливается достаточно большое количество – клетка вдруг осознает, что что-то не так и – от отчаяния – кончает жизнь самоубийством (это называется апоптоз). Она «взрывается», рассыпаясь на куски – и вместе с этими кусками разлетаются во все стороны маленькие, злобные риновирусы. Этот процесс вызывает иммунную реакцию организма – возникает воспаление, температура поднимается; начинается выделение слизи, которая должна окутать останки мертвых клеток и чужеродные тела, для того, чтобы вывести их из организма. Выведение происходит посредством кашля, чихания и текущего носа. Мы (практически подсознательно) вытираем нос, беремся за дверную ручку – и все начинается сначала. Несмотря на то, что симптомы ОРВИ описывали ещё древние египтяне, до сих пор не существует ни вакцины от ОРВИ, ни препарата, который мог бы уничтожить риновирус человека.

Кроме уже упомянутых оспы, гриппа и ОРВИ вирусы становятся причиной массы человеческих болезней. СПИД, гепатит и цирроз печени, герпес, некоторые (а может и все) виды рака, ветрянка, желтая лихорадка и лихорадка Эбола – только немногие из них. Иногда вирусы заставляют даже другие организмы вредить нам: например, холерный вибрион сам по себе безобиден; он является опасным для человека лишь тогда, когда он (вибрион) заражен особым вирусом, который добавляет несколько убийственных (для homo sapiens) генов к геному бактерии. Любой здоровый человек является носителем не менее чем десятка патогенных вирусов. Девять из десятерых взрослых являются носителями цитомегаловируса; двое из троих – заражены вирусом герпеса. Вирусы могут проникать к нам отовсюду: с дыханием, с едой (ВИЧ попал к человеку при поедании мяса обезьян), через повреждения кожи и мочеполовую систему. Вирусы – неотъемлемая часть нас.

Правда, вирусы могут приносить и пользу. Вирусы-бактериофаги, например, являются частью нашего микробиома и атакуют болезнетворных бактерий, пытающихся нас заразить. В 1919 году во Франции Феликс д’Эрель (открыватель бактериофагов) предложил использовать вирусы как бактерицидное средство. При помощи таблеток, содержащих бактериофаги, например, можно было успешно бороться с болезнями, вызываемыми кишечной палочкой. Д’Эрелю даже удалось наладить производство вирусных лекарств – им занималась компания… L’Oréal. Затем более эффективные антибиотики вытеснили лекарства из вирусов. Хотя не везде. Например, в СССР, в тбилисском Институте по изучению бактериофагов, микробиологии и вирусологии им. Элиавы исследования бактериальных лекарств непрерывно велись с 1923 года; и выпускаемые им лекарства на основе вирусов массово использовались Красной армией во время Второй мировой войны – до поступления американских антибиотиков. Сейчас – в связи с выработкой у бактерий невосприимчивости к антибиотикам – интерес к вирусным лекарствам возрождается.

Возможно, вирусы так же сыграли немаловажную роль в эволюции, отвечая за мутации и способствуя горизонтальному переносу генов. Появились бы мы, если бы не вирусы? По всей вероятности, нет.

«Чужих» не надо искать на экране. «Чужие» среди нас. И внутри нас. Каждый день вирусы уничтожают до 40% всех бактерий, населяющих Мировой океан. Каждый день вирусы атакуют – и убивают – миллионы и миллионы живых существ. В том числе и людей. Вирусы необычные, непонятные и пугающие. Но, в тоже время они, эти «чужие» – неотъемлемая часть нашего мира, нашей экосистемы. И нас: мы носим в себе не только вирусы, но и фрагменты их генокода, которые позволяют нам питаться, размножаться, даже просто существовать. Стоит задуматься: вдруг, всё-таки, «чужих» не бывает?

«Flu. The Story Of The Great Influenza Pandemic of 1918 & the Search for the Virus that Caused It», Gina Kolata; New York: Touchstone, 1999.
«Microbiology : a human perspective», Eugene Nester, Denise Anderson, C. Evans Roberts, Jr.; New York: McGraw-Hill, 2012.
«Microbiology : an introduction», Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Christine L. Case; Boston: Pearson, 2016.
«Welcome to the Microbiome», Rob DeSalle, Susan L. Perkins; New Haven: Yale University Press, 2015.
«Viruses : A Very Short Introduction», Dorothy H. Crawford; New York: Oxford University Press, 2011.
«Планета вирусов», Карл Циммер; Ростов-на-Дону: Феникс, 2012.