Слово «вирус» происходит от латинского «яд» и ассоциируется у большинства людей с чем-то очень опасным. После пандемии COVID-19 этот страх вполне понятен. Оспа, гепатит, геморрагическая лихорадка, корь, бешенство, полиомиелит – все это тоже вирусные заболевания. Представьте, что мы попросили какие-то высшие силы уничтожить все вирусы. Наверное, мир без них многим показался бы привлекательным.
Как обычный человек, я тоже не люблю вирусные инфекции. Но, как ученый, понимаю, что вирусы стоит не только проклинать, но и благодарить.
Сейчас науке известно примерно 15 000 видов вирусов. Из них заражают человека меньше 300, остальные предпочитают животных, растения, бактерии и прочие организмы. То есть для нас они абсолютно безопасны, мы их не замечаем, они нас не замечают.
Но без некоторых вирусов наша жизнь была бы невозможна. Приведу несколько примеров. Больше половины кислорода в атмосфере обеспечивают морские водоросли и фитопланктон. Этот процесс стал возможен благодаря вирусам. Они заражают и убивают океанических микробов, благодаря чему в воде оказываются питательные вещества, такие как углерод и фосфор. Это способствует процветанию организмов, вырабатывающих кислород. Вирусы участвуют в регуляции экосистем не только в океане, но и в лесах, на лугах и в других местах.
Вирусы способствуют росту биологического разнообразия – они вызывают обмен генами между организмами, появление у них новых свойств или признаков. Поскольку вирусы собираются внутри клетки-хозяина, они иногда по ошибке помещают фрагмент ДНК хозяина в свои капсиды. Когда эти дефектные вирусы заражают новую клетку, они не могут убить ее, потому что у них нет всего вредоносного кода. Вместо этого они вводят ДНК своего предыдущего хозяина, которая может быть включена в код новой клетки. Это может привести к генетическим изменениям в новом хозяине.
Около 8% ДНК человека состоит из фрагментов ДНК, которые произошли от древних вирусов. Наверное, самый удивительный факт – происхождение плаценты. Вообще-то эмбрион будущего ребенка для материнского организма – это нечто чужеродное, с чем должен бороться иммунитет. Но плод защищен плацентой, в которой содержатся белки синцитин-1 и синцитин-2. Они появились там благодаря тому, что в геном наших предков 25–40 млн лет назад встроились ретровирусы. Благодаря их белкам иммунная система матери не реагирует на плаценту как на нечто опасное и дает выносить плод.
Еще один факт в пользу вирусов – на их основе можно создавать лекарства. Самый известный пример – бактериофаги, которые поражают бактерии. С их помощью можно победить инфекции, с которыми не справляются антибиотики, из-за того что микроорганизмы стали к ним устойчивы.
Кроме этого, можно использовать вирусные частицы для доставки в наш организм лекарств или вакцин. Недавно мы с коллегами из Сеченовского университета опубликовали исследование об использовании в медицине наноструктур, созданных из сферических частиц вируса табачной мозаики. Кстати, это тот знаменитый вирус, который открыл в 1892 г. российский ученый Дмитрий Ивановский и с которого началась наука вирусология.
Нам удалось получить белковые наноструктуры сферической формы и заданного размера. Очень важно, что они абсолютно безвредны как для человека, так и для животных и могут стать платформой для доставки лекарственных препаратов в организм, например при лечении рака.
Мир без вирусов, конечно, имел бы свои плюсы, например не было бы множества болезней. Но возможно, что у этого мира был бы большой минус – в нем не было бы нас.