Оригинал материала находится по адресу business.computerra.ru/business/55986/h7n9/
16.04.2013

Спасёт ли синтетическая биология от птичьего гриппа? Смертельно опасный вирус H7N9 угрожает пандемией

Пока Старый и Новый Свет занимались Кипром, Азия сползала в кошмар эпидемии очередной смертоносной разновидности гриппа. На момент написания этих строк в Китае было зафиксировано свыше шестидесяти случаев заболевания человека вирусом H7N9 (т.н. птичий грипп) и каждые сутки выявляются полтора десятка новых. Цифра вроде бы незначительная, государственные машины и бизнес переднего края, занятый высокотехнологической фармацевтикой и генной инженерией, среагировали на редкость оперативно, предоставив медикам уникальные инструменты. Но страхи едва ли ослабли: из числа проявивших симптомы погибает каждый шестой, вакцинация и медикаментозное лечение малоэффективны, а природа продолжает преподносить сюрпризы — и события последних часов заставляют предположить, что зараза уже распространилась по миру, только мы пока этого не видим.

Птичий грипп — близкий родственник хорошо знакомого нам обычного гриппа, а также «лошадиного», «свиного» и других, поражающих одноимённые живые виды. Объясняется такое многообразие просто: вирус-возбудитель один, но легко мутирует, теряя старые и вырабатывая новые свойства. Обосновавшись в очередной биологической нише — скажем, среди птиц — грипп, как правило, соседей по эволюционному древу не беспокоит и причиняет неудобства (в данном случае) только птицам. Вот почему хоть птичий грипп в разных формах (H5N1, H7N3, H5N9 и многие другие) известен науке минимум полвека, до последних лет он был головной болью ветеринаров, а не терапевтов.

Проблема в том, что и попав к тем же птицам вирус, естественно, мутировать не перестаёт — и однажды, накопив новые свойства, возвращается к человеку. H7N9 это один из таких возвращенцев, собравший в себе гены сразу от нескольких подвидов гриппа. И самый опасный из известных на сегодняшний день.

Китай уже не первый раз становится эпицентром птичьего гриппа и на то есть хорошая простая причина. В отличие от сравнительно благополучных США или Евросоюза, в Поднебесной держать скотину и птицу на личном подворье — всё ещё обычное дело. Постоянный массовый контакт человека и домашних животных облегчает вирусам задачу.

Первые случаи заражения человека H7N9 были отмечены меньше месяца назад в Китае, среди людей, контактировавших с заражённой домашней птицей (в основном с куриными, которые, в свою очередь, видимо, получили вирус от диких пернатых, в том числе голубей). Всемирная ассоциация здравоохранения пока отвергает возможность передачи H7N9 от человека человеку, заражение происходит только при контакте с больной птицей. Но у пернатых данная инфекция никак себя не проявляет, что сильно осложняет выявление очагов. В таких условиях единственный эффективный способ предотвратить распространение болезни состоит во временном закрытии сельскохозяйственных рынков, торгующих птицей, и тотальном забое поголовья на птицефермах. Мясо, даже инфицированных особей, после обычной термической обработки, можно употреблять в пищу без риска для здоровья. Однако сопровождающая такие эпидемии паника неизбежно влечёт большие убытки. К примеру, в Китае куриное мясо теперь местами идёт дешевле зелени, импорт сои (используемой в качестве кормовой добавки) резко сократился, упали продажи фастфудов (в частности, китайского отделения KFC).

У человека, заразившегося H7N9, болезнь начинается как обычная простуда, с кашля и высокой температуры. При отсутствии лечения (теоретически, должны быть эффективны антивирусные препараты, содержащие осельтамивир) болезнь быстро прогрессирует, меньше чем за неделю добавляя к симптомам пневмонию, удушье, септический шок, осложнения на головной мозг и другие жизненно важные органы. К этому моменту медицина помочь больному уже не в состоянии и он часто гибнет (группа риска — люди за 50).

Иммунная система человека против H7N9 изначально бессильна, но и с вакциной, которая такой иммунитет должна была бы сформировать, не всё благополучно. Причина всё та же: вирус легко мутирует, а разработка и производство вакцинопрепаратов отнимает месяцы. Несмотря на это, работы по созданию вакцин кипят, как в самом Китае (где Sinovac Biotech уже ждёт госзаказа на производство в промышленных масштабах; если получит «добро» сейчас, к июлю сможет удовлетворить внутренний спрос), так и за рубежом. Особое место тут занимают США, где созданием вакцины и разработкой мер профилактики занялись ещё до того, как китайские вирусологи прислали физический образчик H7N9. Помогли этому две технологии, всего лишь десять лет назад проходившие по разряду фантастических: быстрое чтение генома и синтетическая биология.

Несколько упрощая, можно сказать, что для того чтобы выявить уязвимые места нового вируса, полезно знать, из каких генов он состоит. После того, как китайские учёные выделили H7N9 из тел первых погибших, потребовалось всего несколько дней на чтение его генома (секвенирование или секвенсирование, как ещё называют эту процедуру). Быстрое, сравнительно дешёвое чтение генов — результат одновременно и беспрецедентных усилий, приложенных научным сообществом для расшифровки генома человека за последнюю четверть века, и конкуренции между производителями соответствующего оборудования, особенно ожесточившейся в последние годы (см. «Ваш геном за тысячу долларов»).

Нарисовав генетический портрет нового вируса гриппа, китайцы опубликовали его в Интернете — и тут к делу подключились американцы. Объединённая команда исследователей из компании Novartis, Института Крейга Вентера и ряда государственных учреждений не стала ждать, пока из Китая доставят посылку с образцами H7N9. Процедура перевозки может занять несколько недель, которые уйдут даже не столько на транспортировку, сколько на устранение несовместимостей и организацию работ на новом месте. Вместо этого они воспользовались картой вирусного генома из Сети и самостоятельно, тонкими химическими манипуляциями, воссоздали вирус в своих лабораториях. Получившаяся копия называется синтетической, потому что собрана «вручную». Тем не менее она так же пригодна для изучения и разработки вакцин.

Вопрос о происхождении H7N9 всё ещё висит в воздухе. И хоть прямо об этом никто не говорит, вариант биологического оружия/диверсии не исключается.

Практический фундамент синтетической биологии — занятой конструированием биологических объектов — ровно десять лет назад заложили уже упомянутый Вентер с коллегами, первые «собравшие» вирус в разумные сроки (см. «Я сам» от 2003 года). Тогда это была почти чистая наука, чистое экспериментаторство, с неизвестными последствиями. Сегодня учёные, разделившись на «синтетиков» и «консервационистов», по-прежнему ломают копья в дискуссиях об этике и технологиях, перспективах и возможных негативных эффектах: одни мечтают о принципиально новых формах жизни, прорыве в сельском хозяйстве и здравоохранении, защите окружающей среды и третьей промреволюции, другие опасаются, что человечество таким образом может заложить под себя бомбу (а ну как создадут вирус гриппа со стопроцентным убойным эффектом?). Но так или иначе мы уже пожинаем первые плоды: недели, сэкономленные на разработке вакцины и подборе эффективных лекарств для H7N9, могут спасти миллионы жизней, если вдруг у вируса обнаружатся новые опасные свойства.

И худшие опасения, к сожалению, начинают подтверждаться. Сегодня ночью стало известно о 4-летнем Цзю, мальчугане из Пекина, в крови которого нашли H7N9. Сдать анализы его заставили в ходе рутинной проверки людей, близко общавшихся с заболевшими птичьим гриппом. Задокументированных случаев передачи вируса от человека человеку по-прежнему нет, но Цзю, очевидно, станет первым: инфекцию он, похоже, получил от родителей (торговавших птицей). Однако и это не самое страшное. Хуже то, что у Цзю нет обычных симптомов заболевания. Внешне он совершенно здоров, хоть и является переносчиком вируса. Всё это как минимум позволяет предположить, что H7N9 уже перерос в пандемию (распространившись по планете), а мы пребываем в счастливом неведении, не зная истинных её размеров.

P.S. В статье использованы иллюстрации Jorge Elias, Padmanaba01, The New England Journal of Medicine.


H7N9,вирус,птичий_грипп,грипп,генная_инженерия,синтетическая_биология,Китай,птица,сельское_хозяйство,медицина,пандемия




Евгений Золотов, 1999-2018. Личный архив. Некоторые права защищены