В защиту вирусов: большинство безвредны, а многие могут быть полезны

Новый коронавирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, — лишь последний пример вируса, уносящего жизни. На протяжении истории вирусы, от оспы до гриппа, были причиной смерти миллионов людей. Легко думать, что все вирусы — наши враги, особенно во время вспышек SARS, MERS, Эболы, ВИЧ, свиного и птичьего гриппа, Зики.

Однако подавляющее большинство вирусов не инфицируют людей или даже млекопитающих. Многие из них могут быть полезны для нашего здоровья или защиты от других болезней.

Бактериофаги: невидимые регуляторы

Большинство жизни — микроскопично. Вирусы, специализирующиеся на бактериях, называются бактериофагами (или фагами). В то время как бактерия — одноклеточный живой организм, вирус — биологическая сущность: генетический материал в белковой оболочке. Он не может существовать самостоятельно и, чтобы размножаться, заражает клетку-хозяина, захватывая её механизмы.

Учёные десятилетиями изучали, как фаги могут:

• Быстро размножаться, разрушая бактериальные клетки.
• Стабильно сосуществовать, поддерживая разнообразие бактериальных сообществ в океанах или желудочно-кишечном тракте человека, не давая ни одному виду бактерий стать слишком доминирующим (аналогично тому, как хищники контролируют популяции жертв).

Фаги всё чаще рассматриваются как важный компонент микробных экосистем, поддерживающий разнообразие и функциональность, а не просто как агенты болезней.

Фаги и здоровье человека

Известно, что разнообразная микробиота (сообщество микроорганизмов в нашем кишечнике) связана со здоровьем человека, включая:

• Правильную работу иммунной системы.
• Всасывание питательных веществ в кишечнике.
• Даже влияние на настроение и поведение.

Фаги играют ключевую роль в поддержании этого разнообразия и, следовательно, вносят вклад в общее благополучие человека на уровне микробной экосистемы.

Фаготерапия: вирусы против бактерий

Вирус, специфичный к вредной бактерии, в принципе может уничтожить эту инфекцию в организме человека, не затрагивая человеческие клетки. В эпоху антибиотикорезистентности, когда всё больше вредных бактерий развивают устойчивость к обычным антибиотикам, борьба с бактериями с помощью фагов — перспективная стратегия.

Антибиотики обычно убивают широкий спектр бактерий, включая и полезные. Фаг же можно использовать с высокой точностью, как «запрограммированную пулю», нацеленную только на вторгшуюся бактерию.

Война вирусов с вирусами

Вирусы также можно использовать для борьбы с другими вирусами. В недавнем исследовании на макаках-резусах и вирусе иммунодефицита обезьян (SIV) учёные обнаружили, что другой вирус, цитомегаловирус резуса, можно заставить производить те же белки, что и SIV. Это позволило использовать его как вакцину, чтобы эффективно «обучить» иммунную систему обезьяны бороться с SIV, не подвергая её воздействию вредного вируса, причём иммунный ответ сохранялся долгое время.

Это особенно важно, поскольку вирусы иммунодефицита стали мастерами скрываться от иммунной системы хозяина путём мутаций, из-за чего организму очень сложно самостоятельно выработать защиту. Эта работа имеет огромное значение для будущего лечения ВИЧ.

Понимание вместо страха

Действия вируса во многом так же безразличны, как и погода. И подобно тому, как точный прогноз погоды спасает жизни, понимание многогранной природы вирусов в нашем мире тоже может спасать жизни. Именно эффективная разработка и использование вакцин нейтрализовала катастрофические последствия некоторых самых смертоносных инфекций в мире. Знание о том, как вирус распространяется и действует, также может информировать государственную политику и позволять нам вести себя так, чтобы оставаться в безопасности.

Поэтому, имея дело с теми вирусами, которые в самом прямом смысле являются нашими врагами, лучше встречать их с пониманием, а не со страхом.