Ученые долго не понимали, где в природе размножаются вирусы Эбола и Марбург. В конце концов подозрение пало на приматов и летучих мышей. Одна из исследовательских экспедиций отправилась в джунгли Габона в Африке, чтобы проверить эту гипотезу
Лихорадка Эбола: кровавые слезы
Вообразите себе вспышку вирусной инфекции, которая приходит будто из ниоткуда, не лечится, выкашивает почти всех заболевших и распространяется разве что не взглядом. Именно это произошло в 1967 году в немецких городах Марбург и Франкфурт и в 1976-м в нескольких африканских государствах. Вирусы, которые вызвали страшные болезни, назвали Марбург и Эбола. Они почти близнецы: относятся к одному семейству и вызывают одинаковые симптомы — тошноту, рвоту, слабость, мышечные боли и нарушение свертываемости крови, при котором человек в прямом смысле плачет кровавыми слезами. Оба вируса поражают и животных, и человека (предположительно, братья меньшие и поделились с нами этими инфекциями).
Человек обычно умирает на второй неделе после появления симптомов. Печальный конец практически неизбежен — смертность достигает 90%, при этом заразность вирусов превышает 95%. То есть 95 людей из 100, контактировавших с больными, тоже заражаются, причем получить лихорадку можно через кровь, мочу, сперму и воздушно-капельным путем.
Вспышки лихорадок Эбола и Марбург происходят неожиданно: вирусы появляются из ниоткуда, делают свое черное дело и бесследно исчезают. В Уганде и Конго с 1970-х годов вирус Эбола проявлялся не менее 15 раз, а вот его европейского «брата» больше не видели, так как в 1967 году он попал в Европу от привезенных из Африки зеленых мартышек. Из-за того что лихорадка возникает относительно редко, фармацевтические компании даже не пытались разработать вакцину — рынок сбыта не окупил бы затрат. Однако в 2006 году в США забеспокоились, что вирусы с такой заразностью и летальностью — отличное биологическое оружие, и американское министерство обороны проспонсировало исследования. В августе 2013 года ученым удалось вылечить от лихорадки Эбола половину ими же зараженных обезьян. Тем не менее создание действующей вакцины для человека займет не меньше пяти лет.
Слева: Ученые работают с летучими мышами, которые потенциально заражены вирусом Эбола, в костюмах полной биологической защиты и только в специально оборудованных лабораториях
Справа: Естественными резервуарами вирусов Эбола и Марбург оказались сразу несколько видов летучих мышей
«Трудности связаны не только с опасностью работы с данным вирусом, — поясняет Максим Афанасьев, доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической иммунологии и аллергологии Первого МГМУ имени И.М. Сеченова. — Создание инактивированной, ослабленной формы этого вируса невозможно из-за его патогенности — способности к поражению и быстрому воспроизведению в живом организме. Остается создавать синтетическую вакцину с помощью генной инженерии. Для этого надо выделить ген вируса, который обуславливает его поражающие свойства. Это потребует времени и денег. Структура генома вируса до сих пор остается неизученной».
Слева: Вирус не вредит мышам — его носители чувствуют себя так же хорошо, как и здоровые особи
Справа: Во время экспедиции в Габон исследователи возили с собой уникальные портативные лаборатории того же класса защиты, что и полноценные стационарные
Губчатая энцефалопатия и фатальная бессонница: смеющаяся смерть
Племя форе из Новой Гвинеи веками страдало от заболевания куру, уносившего множество жизней. Журналисты окрестили болезнь «смеющейся смертью» за улыбку, которая появлялась на лице заразившихся во время приступов судорог, продолжавшихся до смерти. Исследователи назвали куру губчатой энцефалопатией, так как мозг погибших напоминал дырявую губку. С 1950-х годов, когда болезнью заинтересовались ученые, не было ни одного случая выздоровления. От проявления первых симптомов: нарушения памяти и внимания, галлюцинаций, бреда и невозможности контролировать движения — до гибели проходил примерно год.
Трагедия племени форе так и осталась бы экзотическим казусом, не вспомни ученые, что в 1920-х в Германии был описан аналог куру — болезнь Крейтцфельдта — Якоба. Исследователи предполагали, что недуг передается по наследству, но «смеющаяся смерть», очевидно, распространялась иначе. Племя форе практикует каннибализм, поедая и мозг погибших от куру сородичей. То есть загадочная болезнь хотя бы в некоторых случаях распространяется как инфекция.
Причина губчатой энцефалопатии была найдена в 1980-х, и это открытие стало революцией в биологии. Таинственный возбудитель оказался не бактерией или вирусом, а белковой молекулой, которая ведет себя как инфекционный агент. То есть буквально превращает другие белки в себе подобные. Вредные белки назвали прионами. Они необходимая часть нашего организма, и участвуют, например, в передаче нервных импульсов. Но небольшого видоизменения достаточно, чтобы превратить их в яд. Нормальная молекула белка состоит из четырех спирально закрученных блоков. У приона две спирали «выпрямлены». При контакте с «инвалидом» нормальный белок тоже меняет свою структуру и превращается в прион. Начинается цепная реакция. Измененные молекулы образуют длинные волокна, которые разрастаются и теснят здоровые ткани, а распадаясь, оставляют на своем месте «дырки». Иммунная система распознать прионы не в состоянии — белок-то вроде родной. Причины, по которым нормальный белок вдруг превращается в свою зловредную ипостась, до сих пор окончательно не выяснены.
Одновременно с открытием удивительных белков были выявлены и прионные болезни животных — коровье бешенство и скрепи (почесуха) овец. Причем оказалось, что прионы умеют переходить от вида к виду: ученым удалось заразить мышей почесухой, а шимпанзе — человеческой куру. И уже в 1995 году у болезни Крейтцфельдта — Якоба появился новый вариант, вызванный прионами коровьего бешенства. Заболевание стало распространяться в Великобритании и Франции через инфицированную говядину. Симптомы остались теми же, однако новая форма может поражать 20-летних, в то время как старая проявлялась у 50-летних.
Другое прионное заболевание — фатальная семейная бессонница. Человек спит все меньше, до тех пор пока вовсе не теряет способность засыпать, и в итоге умирает. В этом случае прионы повреждают таламус, отдел мозга, электрическая активность которого вызывает у нас дремоту. Фатальная бессонница наследуется и поражает целые семьи (правда, таких в мире всего 40). И этот факт делает прионные болезни еще более пугающими: одно дело, если прион можно «подцепить» от человека или животного, другое — если он спонтанно образуется в организме из-за мутации…
«Сегодня остановить реакцию на молекулярном уровне, то есть трансформацию белков организма под действием прионов, мы не можем, — говорит Илья Никитин, терапевт петербургской Городской психиатрической больницы № 3 имени И.И. Скворцова-Степанова. — Но главная проблема в том, что распознать заболевание сейчас возможно лишь на поздних стадиях, когда уже заметны изменения в тканях. Само присутствие прионов в организме не дает никаких симптомов».
Так что в ближайшем будущем лекарства от прионных заболеваний не появится. Условный плюс лишь в том, что эти болезни крайне редки. Не считая гвинейских каннибалов и страдающих наследственной бессонницей, известно всего несколько сотен случаев. Двести из них были в Европе, после того как на прилавки попала зараженная коровьим бешенством говядина.
Бактерия из кондиционера
Некоторые болезни, когда-то считавшиеся загадочными, ученые и медики с блеском разгадали. Один из таких расколотых «орешков» — легионеллез.
В 1976 году 182 человека из 4000 собравшихся на ежегодном съезде Американского легиона (общественной организации ветеранов войн) в Филадельфии заболели скоротечной тяжелой пневмонией неясного происхождения. Возбудителем болезни была неизвестная бактерия, которую впоследствии назвали Legionella pneumophila. Участники съезда «надышались» ею из системы гостиничной вентиляции. Сегодня в мире ежегодно фиксируются несколько десятков таких случаев.
Для L. pneumophila люди — биологический тупик, она и передаваться-то от человека к человеку не умеет. Бактерии живут в теплых водоемах, а мы буквально окружили себя ими: системы кондиционирования, бассейны, джакузи, канализация. Оттуда вместе с рассеянными в воздухе каплями воды микроорганизм попадает в дыхательные пути, где ему тоже вполне комфортно. Больше всего «болезнь легионеров» распространена в зацикленных на техногенном комфорте США и Европе. Легионеллез лечится антибиотиками, но его обычно поздно диагностируют, и последствия бывают фатальными. А в 2004 году был расшифрован геном бактерии, что позволит создавать и методы защиты от нее.
Прогерия: пятилетние старички
Иногда совершенно здоровый ребенок на третьем году жизни вдруг перестает расти и буквально на глазах стареет: его кожа сморщивается, мышцы атрофируются, возникают проблемы со зрением и сердцем. Такой человечек на «пенсию» выходит уже к 10–13 годам и дольше, скорее всего, не проживет. Клетки «юного старичка» попросту не могут делиться. Так проявляется синдром Гетчинсона — Гилфорда, или детская прогерия, редкое генное и пока неизлечимое заболевание.
Детскую прогерию вызывает мутация в гене, кодирующем белок преламин А. Это предшественник белка ламина А, без которого нормально не формируются клеточные ядра. У больных прогерией вырабатывается дефектный двойник преламина — прогерин, который попадает в клеточное ядро, но не превращается в ламин А. В итоге ядра оказываются дефектными, и клетка не может правильно поделиться.
Лечения от прогерии нет, но в 2012 году в Бостонской детской больнице (США) завершилась вторая фаза клинических испытаний препарата, который подавляет работу фермента, «невольно» способствующего образованию прогерина. Сейчас Фонд исследований прогерии ищет средства на запуск третьей, завершающей фазы испытаний. Сам ген LMNA, мутация в котором и приводит к болезни, был найден только в 2003 году, но пока исследователи не умеют исправлять генные ошибки.
Подобная ситуация характерна для многих генных болезней. Вот что говорит профессор Владислав Баранов, член-корреспондент РАМН, основатель Лаборатории пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней Института акушерства и гинекологии имени Д.О. Отта РАМН (Санкт-Петербург): «Простота лечения генных болезней путем замещения больного гена на здоровый только кажущаяся, универсальных методов генной терапии нет. Для каждого заболевания и даже для каждого больного нужен свой метод. Можно лечить сам ген, вмешаться в процесс его работы или ввести в организм здоровый ген, который будет «перекрывать» действие больного. Возможны побочные эффекты, например, доказанный в 2005–2009 годах в Европе риск лейкемии при генной терапии иммунодефицитных состояний. Тем не менее почти для 2000 наследственных болезней такие испытания уже проводятся, и по крайней мере около 100 из них находятся в третьей фазе, по завершении которой изучаемые вещества могут получить статус лекарственных препаратов».
Атрофии мозга: распад личности
На ранних стадиях больные с атрофическими поражениями мозга начинают хуже запоминать, перестают мыслить логически и контролировать себя. А заканчивается все полным распадом личности. Антилидер среди этих недугов — болезнь Пика, при которой страдают прежде всего поведение и эмоции. Беспричинная апатия и заторможенность сменяются весельем и обострением всех влечений. Человек может вдруг начать объедаться или испытывать сексуальное желание ко всему, что движется. Затем действия и речь становятся стереотипными, словарный запас скудеет, и вскоре окружающие перестают понимать больного. Трагедия укладывается в шесть лет с момента проявления первых признаков и может случиться даже с 40-летними. В отличие от другого атрофического заболевания мозга — болезни Альцгеймера, Пик избирательно уничтожает лобные и височные доли коры, ответственные за самоконтроль и речь. Но в обоих случаях в клетках мозга нарушается белковый синтез. Неправильные белки не могут участвовать в клеточных процессах. Накапливаясь, они отравляют клетки и вызывают иммунную реакцию, завершающую «мозговое самоубийство». Чтобы клетка стала производить не то вещество, которое нужно организму, должна быть испорчена сама «запись» в ДНК или инструменты ее считывания. Повреждения могут быть наследственными и приобретенными, так как ДНК чувствительна ко внешним воздействиям и продуктам нашего собственного метаболизма. Наконец, одну и ту же болезнь могут вызывать разные мутации.
Но именно благодаря тому, что болезнь так многолика, у части пациентов есть надежда на излечение. Профессор Баранов объясняет: «Для многих нейродегенеративных заболеваний, которые раньше считались полигенными (то есть их причина — мутации в нескольких генах), были обнаружены моногенные варианты. В их число входит и болезнь Альцгеймера. Частота случаев, когда ее вызывает мутация только одного гена, невелика, но лечение в принципе возможно методами генной терапии».
Генная терапия может лечить и симптомы. Чтобы остановить потерю разума, достаточно помочь клеткам пережить накопление дефектного белка. Например, доставить в клетку гены, кодирующие белки, которые стимулируют активность и жизнеспособность нейронов. Восстановить поврежденный мозг может и пересадка стволовых клеток — на нее сегодня возлагают основные надежды. Так, ученые из компании Geron (США) при помощи стволовых клеток заместили поврежденные нейроны спинного мозга у мышей. Но до испытаний на человеке еще далеко.
***
Загадочные болезни ужасают, но, как говорила Мария Кюри, «в жизни нет ничего, чего нужно бояться, есть лишь то, что нужно понять». Да и история медицины доказывает, что к слову «неизлечимый» всегда можно смело добавлять «пока».
Источник: ВОКРУГ СВЕТА
