Новая болезнь и новый вирус
В апреле 1983 года группа ученых под руководством доктора Люка Монтанье из Пастеровского института в Париже объявила, что удалось выделить и охарактеризовать вирус, обнаруженный в организме больного с симптомами болезни, которую несколько позже назвали СПИДом, синдромом приобретенного иммунодефицита. Будучи тогда научным сотрудником Национального онкологического института, я был хорошо осведомлен о том, что доктор Роберт Галло, шеф лаборатории биологии опухолевых клеток, в то время тоже участвовал в гонке открытия вирусного виновника СПИДа. Галло был первопроходцем в изучении ретровирусов человека; в 1981 году он открыл первый человеческий ретровирус, вирус человеческого Т-клеточного лейкоза (HTLV-1) (Rho et al., 1981; Popovic et al., 1984). Новый вирус должен был получить название HTLV–III, а публикация должна была состояться в мае 1984 года в журнале «Science» (Popovic et al., 1984). На самом деле, однако, был выделен и идентифицирован тот же вирус, что был раньше описан в Пастеровском институте. Монтанье поделился культурой выделенного им вируса (названного вирусом лимфаденопатии, LAV) с лабораторией Галло. Кульминация этого ожесточенного спора за первенство между учеными-соперниками подробно описана во многих статьях и книгах, и мы не будем разбирать эту историю. Нет, однако, нужды повторять, что ставкой было право похвастать открытием вируса СПИДа и его связи с заболеванием.
Вирус не был назван ни HTLV–III (на самом деле он оказался весьма дальним родственником вирусам Галло HTLV-1 и -2), ни LAV. Компромисс был найден в названии «вирус иммунодефицита человека 1-uj типа» (ВИЧ-1). Это был первый человеческий лентивирус из подсемейства Retroviridae. Другие лентивирусы инфицируют копытных животных, овец, коз и лошадей, у которых эти вирусы вызывают медленно прогрессирующие заболевания, напоминающие СПИД и поражающие иммунную и нервную системы. После жестокой перепалки между французами и американцами было достигнуто согласие относительно того, что Монтанье и Галло поровну разделять славу первооткрывателей ВИЧ-1 и причины СПИДа. Монтанье за идентификацию вируса, а Галло за окончательное увязывание его с возникновением СПИДа.
Первые признаки эпидемии дали о себе знать в США, на Западном побережье, в 1981 году. Первое упоминание о новом заболевании появилось в статье в июне 1981 года, ведущим автором которой был Майкл С.Готтлиб, в номере журнала «Еженедельная статистика заболеваемости и смертности», в том же периодическом издании, где сообщают о ежегодных сезонных эпидемиях гриппа и о необычных случаях инфекционных заболеваний в США. Статья была озаглавлена так: «Пневмоцистная пневмония – Лос-Анджелес», и в ней не было никаких намеков на то, что эта болезнь вскоре поразит мир пандемией. В первом абзаце было сказано: «За период с октября 1980 по май 1981 года пятеро молодых людей, все активные гомосексуалисты, проходили лечение по поводу подтвержденных биопсией случаев пневмонии, вызванной Pneumocystis carinii, в трех госпиталях Лос-Анджелеса (Калифорния). Двое пациентов умерли. Все пять пациентов страдали лабораторно подтвержденной инфекцией цитомегаловирусом и кандидозным поражением слизистых оболочек. Истории болезни прилагаются…». Очень скоро последовали сообщения о необычных случаях саркомы Капоши, редкого злокачественного поражения стенок кровеносных сосудов. Эти редко встречающиеся у здоровых людей заболевания стали определяющими оппортунистическими инфекциями, сочетающимися с диагнозом СПИДа. В редакционной статье, напечатанной в журнале «Science», доктор Энтони Фаучи из Национального института аллергических и инфекционных болезней отметил, что «общим знаменателем у этих больных [к тому времени их уже было 290] является глубокое подавление иммунной системы, в частности, среди лиц с тяжелыми оппортунистическими инфекциями». Болезнь связали с дисфункцией Т-лимфоцитов; вирус, к тому времени еще не идентифицированный, нарушал способность пациентов справляться с заболеваниями, с которыми легко справляется иммунная система здоровых людей.
Эпидемия началась в гомосексуальных сообществах в городах Восточного и Западного побережий США, распространяясь половым путем между внешне здоровыми и ни о чем не подозревавшими пациентами. Но эта болезнь поражала не только гомосексуалистов, ее жертвами были мужчины и женщины, а также внутривенные наркоманы. Эпидемия свирепствовала среди больных гемофилией, из которых СПИДом заболела половина. Умершие насчитывались тысячами. В 1984 году министр здравоохранения США Маргарет Хеклер, стоя рядом с Робертом Галло на пресс-конференции, объявила, что изолирован вирус, вызывающий СПИД, и скоро появится диагностический метод определения его в крови. Гарантировалась безопасность переливаемой крови и ее препаратов. Хеклер поспешила обнадежить общественность, пообещав через несколько лет вакцину, а к 1990 году метод лечения СПИДа. Прошло больше тридцати лет, но медики до сих пор не смогли выполнить это обещание. Были предприняты огромные усилия, исследованиями занимаются ведущие специалисты биомедицинской науки. Благодаря усилиям медиков и фармакологов были созданы более 25 лекарств для борьбы с ВИЧ. В 1981 году диагноз инфекции ВИЧ-1 однозначно становился смертным приговором, но сегодня это поддающееся лечению, хроническое вирусное заболевание.
Правда, вакцины нет до сих пор, и в ближайшее время ее появление не ожидается. Усилия, направленные на обуздание ВИЧ-1 и на создание противовирусной вакцины, наталкиваются на одно главное препятствие: ВИЧ-1 является непревзойденным мастером генетического обмана. В арсенале вируса целый набор стратегий, позволяющих отражать удары иммунной системы и разрушать ее, к тому же вирус выказывает замечательную способность быстро размножаться в организме больного. ВИЧ – это движущаяся мишень для иммунной системы и противовирусных лекарств; на сегодняшний день нет ни одного достоверного случая излечения СПИДа.
Прежде чем перейти к обсуждению происхождения и эволюции ВИЧ-1, мы исследуем способ существования этого вируса и смертоносные патогенетические механизмы, позволяющие развиваться этой коварной болезни. Клинические проявления СПИДа, с которыми столкнулись калифорнийские врачи в 1981 году, характерны для далеко зашедшего заболевания, вызванного ВИЧ-1. Смертельный секрет вируса, который передается преимущественно половым путем, заключается в том, что много лет заболевание протекает бессимптомно, прежде чем появляются ее явные признаки. Все это время вирус находится в крови жертвы и проникает в телесные жидкости. Хроническая инфекция в организме здорового и сексуально активного человека обеспечивает вирусу возможность беспрепятственно передаваться от одного хозяина к другому, сохраняя цепь передачи в популяции. Те же свободные сексуальные нравы, расцветшие после шестидесятых годов, привели к эпидемии полового герпеса, пик которой пришелся на 1983 год – год, когда был открыт ВИЧ. Путь заражения ВИЧ-1 – это преимущественно контакт телесных жидкостей больного со слизистой оболочкой заднего прохода и полового тракта. Заражение может также происходить с кровью. Группой повышенного риска заражения СПИДом являются внутривенные наркоманы, а на ранних стадиях возникшей эпидемии вполне вероятно, что роль в распространении ее играло повторное использование многоразовых инъекционных игл в лечебных учреждениях.
Острая фаза инфицирования ВИЧ-1 проявляется через несколько дней или недель после заражения в виде преходящего гриппоподобного заболевания. Через короткое время симптомы исчезают, и больной возвращается к привычному образу жизни, болезнь переходит в хроническую стадию, а болезнетворный вирус принимается беспрепятственно бушевать в беззащитном организме. Развертывается яростное сражение между армией хозяина, его иммунной системой, и дикими ордами вируса. В отличие от острых инфекций, которые обычно быстро подавляются нашей иммунной системой, или в отличие от латентных инфекций вирусами герпеса, которые сдерживаются иммунной системой, ВИЧ неуязвим, потому что у большинства из нас отсутствует способность существенно ограничить его репликацию. Небольшая элитная группа индивидов с привилегированной иммунной системой способна одерживать верх над ВИЧ и заставляет его размножаться с низкой скоростью, но большинство из нас целиком и полностью отданы на милость этого беспощадного врага. Наша иммунная система не побеждает его никогда; эта болезнь не может разрешиться и закончиться выздоровлением. Мы можем нормально жить и умереть с вирусом герпеса, но мы живем с ВИЧ и умираем от него.
Здесь уместно одно разъяснение: огромная смертность при пандемии СПИДа, вызванного ВИЧ-1, обусловлена прогрессирующим и полным уничтожением иммунной системы человеческого организма вирусом. Этот приобретенный иммунодефицит делает организм восприимчивым к целому ряду инфекционных и онкологических заболеваний, которые практически никогда не поражают людей со здоровой иммунной системой. Организм оказывается голым и беззащитным по отношению к окружающей среде и ее патогенам. Вирус Эбола убивает своих жертв жестоко и свирепо, беря организм штурмом, атакуя клетки и ткани без видимого разбора, что быстро приводит к недостаточности множества органов и к смерти. ВИЧ-1 с хирургической точностью загрязняет продуктами своей деятельности клетки иммунной системы. Течет скрытая от глаз страшная болезнь, а топором палача становится одна из множества оппортунистических болезней. Но не следует заблуждаться по этому поводу: умираем мы от ВИЧ-инфекции. Успех нашего нового вирусного хищника определенно обусловлен длительной бессимптомной фазой, в течение которой вирус беспрепятственно размножается, высвобождается в кровоток, чем поддерживается его передача другим хозяевам.
Тот факт, что нелеченая ВИЧ-инфекция заканчивается смертью приблизительно через десять лет, не является самым лучшим исходом для вируса. Разве не было бы более выгодным для него и его генетической информации, если бы ВИЧ прогрессировал более медленно? Естественный отбор благоприятствует генетическим вариантам, имеющим больше времени и возможности для половой передачи новым хозяевам. Здоровый хозяин более успешно распространяет вирусы в популяции. В отсутствие врачебного вмешательства мы могли бы ожидать, что это станет естественным исходом адаптивной эволюции ВИЧ-1 в будущем, но сегодня среди вирусных инфекций, поражающих человека, он новичок. Учитывая относительно долгий период коэволюции, мы можем надеяться, что скоро болезнь станет менее агрессивной и патогенной.
В 1981 году не было ни одной научной публикации о ВИЧ-1, потому что вирус не был выделен и идентифицирован. К 2014 году в год появлялось около 15 тысяч публикаций, посвященных этой теме. Сегодня мы имеем 300 тысяч опубликованных работ, пополнивших наши знания о ВИЧ-1. Несмотря на крошечные размеры, вирус с геномом, состоящим из одноцепочечной РНК длиной всего в 7,5 тысячи оснований, кодирующей меньше двадцати белков, стал самой изучаемой биологической сущностью нашего времени.