Что такое вирус?
Вирус — структура простая. Настолько простая, что ученые до сих пор не могут понять, можно ли отнести вирусы к формам жизни. Если описывать очень упрощенно, то вирус — это нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), упакованная в белковую капсулу. Тем не менее, эта примитивная биоконструкция очень хорошо приспособилась к нашему миру. Для обеспечения собственного существования и размножения коварные невидимые патогены используют клетки более крупных организмов: от бактерий до человека.
Жизненный цикл вируса тоже недалеко ушел от «украл-выпил-в тюрьму»: проникновение в клетку, встраивание собственной ДНК в геном «хозяина», синтез вирусных частиц, выход из клетки в поисках нового дома. Для того, чтобы существовать в подобном режиме, много генов не нужно: например, бактериофаг Qβ, заражающий бактерии кишечной палочки, имеет всего лишь три. Они кодируют, соответственно, три белка: протеин защитной оболочки, лизисный белок, который помогает проникнуть в клетку, и полимеразу — фермент для копирования нуклеиновой кислоты. Если понадобится что-нибудь еще, это предоставит зараженный организм.
Воссоздать вирус в лаборатории долгое время было непростой задачей для ученых, но они с этим справились. Впервые это произошло еще 18 лет назад, в 2002 году, а творцами первого «рукотворного вируса» стали ученые из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук под руководством Экарда Виммера. Им удалось сконструировать вирус полиомиелита.
Сначала исследователи из небольших олигонуклеотидов (коротких фрагментов РНК) собрали полный геном полиовируса, состоящую из 7500 нуклеотидов. На тот момент это было мощным достижением, хотя в масштабе вирусов — не так уж и много. Например, у ВИЧ около 10 тысяч нуклеотидов, у возбудителя лихорадки Эбола — 19 тысяч, а у коронавируса SARS-CoV-2 (того самого, который вызвал пандемию инфекции COVID-19) — 30 тысяч.
Полученную нуклеиновую кислоту ученые поместили в клеточный экстракт — «выпотрошенные» клетки, от которых оставили лишь цитоплазму и клеточные оболочки. Когда концентрация вирусной РНК в этом экстракте достигла критической массы, нуклеиновая кислота свернулась в нормальную трехмерную форму, и синтетический вирус ожил.
Зачем делать вирусы
Возможных применений для них очень много, и уничтожение всего человечества — далеко не самая перспективная из них. Например, создание оружия против бактерий с заданными свойствами — тех самых бактериофагов. Способность вирусов проникать в клетку и встраивать свой геном в ДНК хозяина используют для генетической модификации: для этого из вирусной ДНК или РНК удаляют гены, ответственные за репликацию вирусного генома, и вставляют целевой ген. В результате получается так называемый вирусный вектор: он способен проникать в клетку, и внедряться в ее гены, но дальше жизненный цикл такого дефектного вируса прерывается. Клетка при этом получает новые гены, которые может использовать для собственных нужд.
Хотя вирусы в нашем сознании неразрывно связаны с болезнями, с их помощью можно некоторые заболевания лечить. Например, так называемые аденоассоциированные вирусы используются для лечения болезни Альцгеймера: в основе такой терапии также используются векторные технологии. Наконец, гибридные вирусы со сниженной патогенностью можно использовать для вакцинации. Клетки, зараженные модифицированными в лаборатории патогенами, экспрессируют на своей поверхности белки. А уже на них реагируют иммунные клетки — при этом вызывать полноценную инфекцию такой полувирус-полувакцина неспособен.
Конечно, для научных целей искусственные вирусы тоже используются. В первую очередь для того, чтобы понимать поведение опасных патогенов и знать их слабые места. Эта категория синтетических патогенов опаснее остальных, и ее изучение проходит в лабораториях с особыми мерами предосторожности: толстые стены, строгая система допусков, сложная схема соблюдения стерильности.
Коронавирус — идеальный объект для биотеррористов
Создание искусственного вируса — процесс трудоемкий и дорогой, но при наличии соответствующего образования и оборудования вполне реальный. А с учетом наработанной научной базы создать вирус можно довольно быстро. Группе Винера для создания полиовируса понадобилось три года. Но спустя год после этого в Институте альтернативных биологических источников энергии смогли всего лишь за две недели собрать способный к размножению бактериофаг φX174 с геномом длиной 5400 нуклеотидов.
Сам Экард Виммер, отвечая на вопрос о том, могут ли террористы использовать искусственный вирус для организации террористической атаки, говорил о том, что вероятность этого невысока, хоть и ненулевая — особенно если люди не будут вакцинироваться. Со времен появления того самого рукотворного полиовируса прошло уже 18 лет, но пока ни одного подтвержденного случая подобного биотеррористического акта так и не было зафиксировано. Может ли нынешняя пандемия быть первым из них?
С точки зрения потенциального террориста коронавирус — едва ли не идеальный объект для создания биологической бомбы. Он передается воздушно-капельным путем, это очень «удобно». У него много генов — а чем объемнее вирусный геном, тем больше у него возможностей отвечать на защитные механизмы хозяина и уходить от них при помощи различных мутаций. А еще SARS-CoV-2 способен подавлять иммунную систему зараженного на первых стадиях развития инфекции, за счет чего обладает длительным инкубационным периодом, и распознать зараженного сразу почти невозможно. Благодаря этому он может довольно долго «кошмарить» человеческую популяцию, не устраивая при этом поголовный мор.
Поэтому нет ничего удивительного в том, что теории об искусственном происхождении SARS-CoV-2 появились почти сразу же после первых сообщений о заражениях в Китае. Высказывались предположения о том, что это биологическое оружие, которое было создано специально для уничтожения представителей монголоидной расы. В основе подобных теорий лежит вполне научное суждение о том, что на клетках представителей разных рас — разное количество рецепторов, с которыми взаимодействует вирус: соответственно, разным для таких людей будет и влияние вируса.
Однако создать четко избирательный к определенной расе или определенному типу людей вирус попросту невозможно. Все же у людей на Земле в биохимическом плане гораздо больше общих черт, нежели различий. А значит так или иначе, от потенциального киллервируса никто не застрахован.
Домыслы и гипотезы
«Никогда не приписывайте злому умыслу то, что вполне можно объяснить глупостью», — гласит так называемая «бритва Хэнлона». Вспышка коронавируса SARS-CoV-2 вполне могла быть творением рук человеческих — но не по злому умыслу, а из-за халатности. Дело в том, что в Ухане, где все началось, находится Институт вирусологии при Академии наук. Одна из лабораторий этого учреждения имеет высший, четвертый уровень биобезопасности, а значит, в ней могут проводиться работы с особо опасными и экзотическими штаммами патогенов.
Когда эпидемия еще не стала пандемией, в СМИ уже просочилась версия о том, что все происходящее — результат работ по созданию особых боевых вирусов. Кто именно придумал такую версию, неизвестно: но точно можно назвать тех, кто способствовал ее популяризации. Страшилка о биологическом оружии распространилась благодаря израильскому специалисту по безопасности Дани Шохаму, который в интервью американскому сайту Washington Times заявил о том, что некоторые лаборатории в Ухане, возможно, вовлечены в разработку подобных патогенов. Но никаких доказательств Шохам не привел, и вообще высказывался обтекаемо. Тем не менее, мировые СМИ проигнорировать вкусный инфоповод не смогли.
Еще один «как-бы-повод» для утверждений о связи коронавируса с военными разработками — история про выдворение из Канады китаянки Цю Сяньго, работавшей в Национальной микробиологической лаборатории в Виннипеге. Это учреждение, как и упомянутая лаборатория в Ухане, имеет высший уровень безопасности; а Цю Сяньго не просто лаборант-эмигрант, а видный вирусолог и специалист по лихорадке Эбола. Вместе с Сяньго из страны выдворили и ее мужа: при этом точной информации о том, что же такого нарушили китайские специалисты, в лаборатории никто так и не предоставил.
Немного позже из канадской лаборатории в Китай были переданы несколько штаммов опасных вирусов. Сочетание этих разрозненных фактов родило в умах конспирологов теорию о том, что Сяньго с супругом работали над созданием киллервирусов для нужд Китая и, возможно, на определенном этапе попытались воспрепятствовать зловещим планам. Доказательств, как всегда, толком нет — что не мешает зловеще предполагать.
Простое объяснение
Однако самое просто объяснение случившемуся укладывается в два слова: shit happens (фигня случается — прим.ред). Конечно, когда происходящее выходит за все рамки и нарушает нормальное течение жизни в городе и стране, нам подсознательно хочется найти кого-то злокозненного, из-за кого все сломалось. Однако разгоревшаяся пандемия — вполне логичный результат природных процессов и особенностей жизни в Китае.
Наиболее логичным и вероятным первоисточником коронавируса SARS-CoV-2 является городской рынок в Ухане, а «нулевым пациентом» — какой-то местный житель, решивший полакомиться мясом летучей мыши. Что по этому поводу думают ученые? А они ведь о подобном предупреждали, причем давно. Исследователи из того же Уханьского института вирусологии под руководством Ши Чжэньли еще в 2017 году писали о том, что рукокрылые являются природным резервуаром вируса, который при минимальных мутациях может перекинуться на человека. А несколькими годами ранее ученые из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл при помощи китайских коллег даже показали, как это может произойти. Исследователи создали химерный вирус из RsSHC014 (вируса летучих мышей) и SARS-CoV (возбудителя уже подзабытой атипичной пневмонии). Получившийся гибрид очень активно заражал культуры клеток человека.
После того, как вирус начал расползаться по всему миру, об этой работе, конечно же, вспомнили, и начали использовать ее в качестве аргумента — мол, ученые же SARS-CoV-2 и создали. Но даже если предположить, что авторы работы по какой-то причине ненавидят человечество и хотят его если не извести, то хотя бы проредить — зачем об этом предупреждать? Злодеи, которые подробно рассказывают о своих планах перед тем, как убить предполагаемую жертву, встречаются только в плохих боевиках.
Впрочем, ученые — люди сомневающиеся, и гипотезу об искусственном возникновении вируса решили проверить, об этом подробно рассказывается в статье Science Daily. Выводы, несколько дней назад опубликованные в Nature Medicine, однозначны: «мы можем твердо установить, что SARS-CoV-2 возник в результате естественных процессов», — говорит Кристиан Андерсен, сотрудник Научно-исследовательского института Скриппса в и один из авторов работы. По мнению исследователей, это можно увидеть из молекулярной структуры вирусных белков. Если бы гипотетические биотеррористы решили создать вирус-убийцу, они бы взяли за основу какой-то из вирусов человека, с уже доказанной вирулентностью.
Но «молекулярный остов» SARS-CoV-2 отличается от коронавирусов, циркулирующих среди людей, и больше напоминает патогены угадайте кого? Верно, летучих мышей. Кроме того, на натуральную эволюцию указывает структура так называемых RBD-доменов вирусных белков (они отвечают за связывание вируса с атакуемой клеткой). «Эти особенности вируса исключают лабораторные манипуляции как версию появления SARS-CoV-2», — резюмирует Андерсен.
Поэтому нынешняя пандемия вполне предсказуема даже без измышлений о сверхсекретных разработках и патогенах-убийцах. Настоящая жизнь всегда больше похожа на фильмы братьев Коэнов, чем на пафосные фильмы-катастрофы — источником больших бед чаще всего является безвестный недотепа, а не хорошо подготовленные специалисты.
Это тоже интересно: