Популярно о вирусах

Допустим, клетка - это город. Чтобы город жил, ел, рос, не тонул в отходах, им надо управлять. ДНК - это административный аппарат клетки. Работают в нем гены, по два сотрудника на каждую функцию, чтобы точно ничего не сбилось и не потерялось, уж очень ценная информация (поэтому ДНК двухцепочечная). Ну, и чтобы при основании нового города не создавать аппарат с нуля, а переводить всю цепочку: одну в один город, вторую в другой - и пусть найдут помощников.

Но это не все. Администрация города не может сама строить дома и прокладывать улицы. У аппарата, который управляет клеткой, есть подрядчики - РНК. Они выполняют работы по строительству белка, всей информацией не владеют, им одной цепочки вполне хватает. Это архитектор (информационная РНК), который берет ту самую ценную информацию у генов, снабженец (транспортная РНК), который подвозит стройматериалы и непосредственно строитель (рибосомная РНК) - который строит белки из стройматериалов по плану архитектора.

Забавно, что и ДНК-администрация, и РНК-подрядчики дали начало вирусам. О том, каким образом они могли так оскоромиться, создано много остроумнейших гипотез. Например, ДНК имеет обыкновение копировать свои полезные участки и отправлять эти копии (плазмиды) из администрации в город, решать проблемы на местах. Причем микробы преохотно этими отрядами быстрого реагирования обмениваются, на заре времен это вообще была основная движущая сила эволюции. Или вот гипотеза: большой город поглотил город поменьше, но не переварил его - город поменьше посовещался и оставил из всех своих структур одну администрацию, всего и забот у нее было, что научиться проникать в другие клетки.

А еще есть мобильные участки ДНК, такие активные отделы, которые перемещаются по всей администрации, как хотят, оставляя за собой хаос и интересные предложения. Эти творческие работники с очень большой вероятностью стали предком ВИЧ.
collage-vir

А РНК-вирусы вообще могли появиться задолго до появления клеток. Точнее, источником жизни вполне могли стать РНК-подрядчики, только одни со временем образовали вокруг себя клетки, а другие стали на них паразитировать. РНК-вирусов большинство. Рискуя впасть в занудство, скажу, что существуют также одноцепочечные ДНК-вирусы и двуцепочечные РНК-вирусы, вообще, нигде больше природа так не оторвалась. Видимо, они ее сильно развлекают. Так как общего предка у вирусов не обнаружено, все гипотезы имеют право на существование.

С тех пор вирусы сильно изменились и даже успели обзавестись транспортными средствами: специальными капсулами из белка, которые защищают их от внешнего воздействия и помогают обманывать охрану на входе в город. Такой фальшивый правительственный автомобиль. Так как своего города у них нет - они захватывают чужой. Конкурентное преимущество РНК-вируса в том, что он сам себе архитектор, может размножаться, где хочет. А вот ДНК-вирусу надо прорваться в администрацию (в ядро клетки), туда не всегда и не всех пускают. Поэтому стратегия у них разная. РНК-вирусы - например, грипп и прочие ОРВИ - норовят внедриться в клетку, быстро переключить ресурсы на себя, размножиться по максимуму, распространиться везде... и сбежать: иммунитет теснит, да и задача выполнена. Этому очень способствует то, что размножается РНК-вирус со страшным количеством ошибок - то есть, попросту говоря, немилосердно мутирует. Это снимает с повестки дня вопрос о том, надо ли прививаться против гриппа: личное дело каждого, но ведь все равно не угонитесь.

Зато ДНК-вирус приходит в клетку основательно: проникает в ядро, разрезает ДНК хозяина, встраивается и прикидывается, что всегда здесь был. И клетке почти нечего на это возразить: если в штате - значит, свой? Нет, конечно, у государства - если продолжать аналогию - есть в запасе средства воздействия на захваченный врагами город. Обычно ему дают команду на самоуничтожение. Кроме того, начинается бурный синтез интерферона, защищающий от вторжения ближайшие клетки. Но до тех пор захватчик нередко успевает сильно навредить. Вот, к примеру, ВИЧ. Везде поспел: проникает в клетку как РНК-вирус, быстро строит ДНК, встраивается в ДНК человека и приказывает убивать защитные клетки - Т-лимфоциты, изящно уворачиваясь от иммунного ответа клетки.

Можно сказать, что ДНК-вирусы были первыми генетиками: своей грудью и другими частями цепочки встраиваясь в чужие ДНК, они создавали первые ГМО-объекты. Ну, вот вы едите помидоры в геном носорога, чтобы не сохли, с геном рыбы, чтобы не гнили, с геном таракана, чтобы вредителей тошнило? Вот принцип тот же. Вирусы сыграли существенную роль в эволюции, привнося в организмы новые свойства. Скажем, есть насекомые, у которых диагностируют яд вирусного происхождения: добрый вирус дал шестилапым серьезное преимущество и был принят в штат. За то, что зародыш человека устойчив к вирусам, а также подавляет иммунитет матери, не давая себя отторгнуть - тоже спасибо бывшим вирусам, примкнувшим к нам в процессе эволюции. И все бы ничего, но то, что здорово и романтично с эволюционной точки зрения - совсем не здорово с колокольни отдельного организма, в который пролез болезнетворный вирус, и использует его ресурсы в корыстных целях.

Размножаются вирусы совсем не где попало. Некоторые в крови. Другие в тканях. ВИЧ и цитомегаловирус в Т-лимфоцитах. Гепатит, как вы понимаете, в печени. Папилломавирус - в эпителии. Герпес - в нервных клетках. Поэтому иногда анализ крови на антитела бывает совсем не информативным. Если вирус живет и размножается в тканях - брать на анализ надо клетки ткани (мазок), а не крови. Быть может, в крови он не наследил - сразу пробрался в клетку, разрезал ДНК, встроился в нее, и живет счастливо, приспособил ресурсы клетки для личных нужд. Бывает и наоборот: Вирус попал в организм, защитная система его вычислила, сформировала антитела и выгнала негодяя. Антитела есть - а вируса нет.

Поэтому для выявления вирусов эффективно использовать ПЦР-диагностику. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - это, грубо говоря, печатный станок. Если задать ему первые символы нужного генетического материала, он начнет искать их в пробе. А найдя - копировать. Если не может - значит, этого генетического материала в пробе нет. Этому методу все равно, искать бактерий, грибы или вирусы, живые они в пробе или мертвые - но для того, чтобы получить ответ, надо очень точно задать вопрос.

Теперь для конкретности про папилломавирус. Разновидностей только этого одного вируса у человека - около 100. Есть совсем безвредные , есть те, что формируют на коже кондилломы и бородавки, а вот штаммы 16 и 18 обладают способностью стимулировать деление клетки, что вызывает рак. Считается, что в 90% причина рака шейки матки - этот зловредный вирус. Особенно если он находит ранку (эрозию) - где клетки не защищены. Поэтому раз в год считается правильным в рамках профилактики сдавать анализ на цитотологию: клетки окрашивают, и врач смотрит на них в микроскоп - есть изменения или нет? Вирус в микроскоп рассмотреть нельзя, а вот нехарактерные увеличенные клетки человека с большим ядром - очень даже хорошо можно.

Передается папилломавирус половым путем, и считается, что после начала половой жизни он почти у всех есть. А эффективных средств от вирусов, как вы знаете, никаких нет. Борьба с папилломавирусом - физически уничтожать кондилломы и параллельно повышать иммунитет. Есть мнение, что здоровый иммунитет может изгнать вирус окончательно и бесповоротно, но изгнан он или только затаился - никто не скажет. Остается только поддерживать иммунитет в хорошем состоянии и не забывать о профилактике.

Но в 2006 году в США было заявлено о трехступенчатой прививке Гардасил, которая может сформировать иммунитет к канцерогенным штаммам до того, как они попадут в организм. Чтобы антитела в крови уже были и сразу отражали атаку. И сейчас в "цивилизованных странах" эту прививку девочкам в возрасте 9-13 лет поголовно делают. Понятно, почему целевая аудитория - младшие подростки. Но можно сдать анализ на присутствие опасных вирусов в организме - и если их каким-нибудь чудом нет, привиться и во взрослом возрасте тоже. Главное - не добавлять новых вирусов к уже имеющимся. Масштаб катастрофы оценивается в 400-600$ и в разных странах отличается не в разы.

Проблема только в том, что введен он в массовую практику меньше 7 лет назад, и об отдаленных клинических последствиях ничего неизвестно. Вакцинация от гепатитов В и С практикуется с большим успехом. Вакцинация от оспы позволила в корне извести болезнь, которая выкашивала пол-Европы в один взмах. А с другой стороны, мало ли было панацей, которые через 15-20 лет оборачивались катастрофой. Мораль? Дорогое Мироздание хочет, чтобы мы включали мозг и принимали решения с его, мозга, помощью.