Вирусы не всегда вредны. Шесть способов их использования в медицине и борьбе с вредителями

Вирусы имеют простую структуру: генетический материал (RNA или DNA) в белковой оболочке (капсид). Они проникают в клетки и используют их механизмы для копирования. Это свойство можно использовать с пользой.

1. Для коррекции генов

Модифицированные вирусы («вирусные векторы») могут доставлять функциональный ген в клетки пациентов с генетическими нарушениями. Таким способом лечат гемофилию, серповидноклеточную анемию и бета-талассемию.

2. Лечение рака

Вирусные векторы могут доставлять в опухолевые клетки рабочий ген-супрессор опухолей p53 (отсутствующий примерно в половине видов рака), что останавливает их размножение и запускает апоптоз. Также векторы могут доставлять неактивные препараты, активирующиеся непосредственно в опухоли, что снижает побочные эффекты. Для лечения некоторых видов рака (например, меланомы) используют и онколитические вирусы, избирательно уничтожающие опухолевые клетки.

3. Создание иммунного ответа

Вирусные векторы используются в вакцинах для доставки генетического материала патогена и выработки иммунитета. Например, одна из вакцин против COVID использует модифицированный аденовирус шимпанзе для доставки RNA, кодирующей спайк-белок SARS-CoV-2.

4. Выступать в качестве вакцин

• Ослабленные вирусы (например, в вакцине против ветрянки) не вызывают болезни, но стимулируют иммунитет.
• Инактивированные вирусы (как в вакцине Солка от полиомиелита).
• Субъединичные вакцины используют часть вируса (например, белок капсида).
• mRNA-вакцины доставляют вирусную RNA, кодирующую конкретный белок.

5. Уничтожение бактерий

Бактериофаги (вирусы, убивающие бактерии) могут использоваться для лечения инфекций, вызванных антибиотикорезистентными бактериями. В отличие от антибиотиков, фаготерапия избирательна и не вредит полезной микрофлоре.

6. Борьба с вредителями растений, грибами и животными

Вирусы часто видоспецифичны или даже клеточноспецифичны из-за механизма прикрепления к рецепторам. Это позволяет использовать их для:

• Контроля инвазивных растений (снижая потребность в гербицидах).
• Уничтожения насекомых-вредителей (например, бакуловирусы против гусениц).
• Борьбы с бактериальными (фагами) и грибковыми болезнями растений.
• Сокращения популяций животных-вредителей (например, вирус миксомы и калицивирус для контроля численности кроликов).

Растения также можно «иммунизировать», заразив ослабленным штаммом вируса для защиты от более опасной версии.