Задатки убийцы

Как только первая линия тройного защитного пояса против инфекций прорвана, вся надежда на «врожденные» защитные механизмы иммунной системы. Здесь работают похожие на Пакмана клетки, называемые макрофагами (по-гречески «большие пожиратели»). Они патрулируют организм, съедая любые патогенные микроорганизмы, которые сумеют настичь. Любой вирус, пойманный вблизи наших клеток, может оказаться оперативно сожран. Но как только вирусу удастся вторгнуться в клетку, он отлично укроется от патрулирующих стражей. Тут наступает черед взяться за оружие системе интерферонов – другому важному отряду наших врожденных иммунных механизмов.

Интерферон является одним из многочисленных цитокинов – белков-передатчиков, производимых атакованной клеткой для противодействия воспалению и предупреждения соседних клеток о наступлении вражеского вируса.³²³ Интерферон работает в качестве системы раннего оповещения, распознавая вирусную угрозу и в случае, если соседние клетки окажутся уже зараженными, активируя замысловатый механизм самоуничтожения клетки. Интерферон дает команду клетке покончить с собой при первых признаках заражения, чтобы уничтожить и вирус. Крепко сцепившись с зараженным товарищем, клетке надлежит грудью броситься на готовую разорваться гранату, жертвуя собой ради защиты организма. Подобный приказ – не шутка: ложная тревога может привести к губительным для организма последствиям. Интерферон все равно сорвет чеку, но клетка бросится на гранату лишь тогда, когда уверена, что заражение есть.

Все работает примерно так: ученый, разрабатывающий новый антибиотик (от греческого ἀντί – против, βίος – жизнь), должен выявить определяющие различия между живыми клетками организма и патогеном, позволившие бы противодействовать последнему. Что-то вроде химиотерапии, направленной на уничтожение раковых клеток без вреда живым и здоровым клеткам. Очевидно, хлорка или формальдегид прекрасно умеют расправляться с бактериями и вирусами, но ясно, и отчего мы не применяем их в лечении простудных заболеваний, – вместе с помощью они нанесут и непоправимый вред организму.

Большинство антибиотиков вроде пенициллина нацеливаются на клеточную стенку бактерии; поскольку клетки живых существ стенок не имеют, препарат может очистить организм от бактерий, не причинив ему при этом особого вреда. Патогенные грибы также не имеют клеточных стенок, но в их клеточных мембранах содержатся жировые соединения, по которым и бьют противогрибковые препараты. Вирусы же не имеют ни клеточных стенок, ни грибковых соединений, а поэтому против них бесполезны и антибиотики, и противогрибковые средства. В вирусе нечего выделить, а значит, нечего и атаковать. Конечно, есть РНК или ДНК вируса, но ведь это тот же самый генетический материал, из которого устроены и наши собственные клетки.

Молекула человеческой ДНК является двухцепочечной (знаменитая «двойная спираль»); структура же РНК зачастую состоит из одной-единственной цепочки.³²⁴ Чтобы скопировать геном своей РНК для ее «упаковки» в производимые вирусы, инфлюэнца приносит с собой фермент, который совершает путешествие длиной во всю вирусную РНК, делая цепочку-двойника. За считанные доли секунды появляются уже две переплетенные цепочки РНК. Это-то и служит сигналом для организма, что что-то не так. Как только вирус обнаружен, интерферон оповещает соседние клетки о необходимости произведения суицидального фермента под названием протеинкиназа R (сокращенно PKR), который запрещает синтезирование любых белков в клетке, останавливая, таким образом, вирус, но убивая саму клетку.³²⁵ Итак, чтобы этот смертельный водопад обрушился вниз, сначала необходимо запустить PKR. Как? С помощью двухцепочечной РНК.³²⁶

Интерферон обеспечивает готовность клеток организма к вирусной атаке. Клетки превентивно наращивают PKR на случай появления вируса. Будучи неусыпным и бдительным караульным, PKR постоянно отслеживает клетки на предмет наличия двухцепочечной РНК. Как только PKR выявляет характерный сигнал вирусного вторжения, он убивает клетку в надежде уничтожить с ней и вирус. Наши клетки умирают не просто так, а в бою с врагом. Такая стратегия настолько эффективна для купирования вирусных атак, что биотехнологические компании с помощью генной инженерии уже давно пытаются разработать двухцепочечную РНК, которую бы можно было просто принять, например в виде таблетки, чтобы ускорить весь процесс, если произошло вирусное заражение.³²⁷

Подобно интерферону, наделены полезными системными функциями и прочие цитокины. Активность интерферона влечет за собой множество симптомов, которые мы традиционно связываем с гриппом, – повышенная температура, утомляемость, ломота в мышцах и так далее.³²⁸ Жар ценен тем, что такие вирусы, как грипп, плохо размножаются при высоких температурах. Есть, конечно, любители «погорячее», но инфлюэнца не из их числа. Боль в усталом теле побуждает нас отдохнуть и расслабиться, чтобы дать возможность организму направить энергию на более эффективную реакцию иммунитета.³²⁹ На более глобальном уровне подобные преднамеренно-побочные эффекты также предотвращают распространение вируса, ограничивая появление новых носителей, потому что старые – с вялостью и температурой – просто будут меньше перемещаться и встречаться с другими людьми. В общем, побочные действия цитокинов – это способ организма доложить нам, что мы больны.

Когда в лабораторных условиях на клетки воздействуют мощными противовирусными средствами вроде интерферона, клетки тут же переключаются в режим готовности и репликация вируса успешно блокируется.³³⁰ Однако с H5N1 вышло иначе. Вирусы вообще преуспели в выработке инструментов противодействия лучшим нашим средствам защиты от них. К примеру, вирус оспы научился производить настоящие рецепторы-ловушки, которые связывают цитокины организма так, чтобы как можно меньшее их количество могло поддерживать связь с другими клетками, оповещая их об опасности.³³¹ «Эти крошечные существа вызывают у меня благоговейный ужас, – признается авторитетный микробиолог из Стэнфордского университета. – О клеточной биологии человека им известно такое, что неподвластно уму крупнейших микробиологов мира! Они отлично понимают, как управлять и манипулировать клеткой».³³²

Так как же именно H5N1 не позволяет интерферону вмешаться в свои дела? Ведь не может же вирус перестать реплицировать свою РНК! Но у H5N1 для этого припасен в рукаве туз под названием NS1 (или, длиннее, – «неструктурный белок 1»). Если представить интерферон как ракету противовирусной системы, тогда NS1 – это противоракетная система на вооружении H5N1.³³³ NS1 самолично сцепляется с собственной двухцепочечной РНК вируса, успешно сберегая ее от клеточной ампулы с цианидом – PKR, предотвращая тем самым запуск механизма самоуничтожения. Интерферон все еще может выдернуть чеку, но клетка уже не в состоянии метнуть гранату. NS1 серьезно ограничивает попытки организма защитить себя, скрывая от него следы наличия вируса. Вот почему инфлюэнцу прозвали «интеллектуалом среди вирусов».³³⁴

У всех вирусов гриппа есть свои белки NS1, но вот NS1 у H5N1 оказался мутировавшим, умеющим блокировать активность интерферона куда сильнее, чем обычно. Контрманевр H5N1, конечно, не без изъяна, но вирусу просто нужно выиграть достаточно времени, чтобы организм изверг как можно больше новопроизведенных вирусов. После этого ему уже все равно, если клетка самоуничтожится, пускай и вместе с ним. Вообще-то, такой исход даже предпочтительнее, ведь умершая клетка спровоцирует дальнейшее усиление кашля. «Настоящая подлость, что вирус научился так обходить все наши врожденные противовирусные механизмы, – сетует глава исследовательской группы, раскрывшей смертельную тайну H5N1. – Такую тактику мы наблюдаем впервые, но стоит задаться вопросом: а вдруг что-то подобное как раз и сделало вирус испанского гриппа 1918 года настолько патогенным?»³³⁵

Как только исследователи заполучили вирус 1918 года, работа NS1 стала одним из первых предметов изучения. Все надеялись, что это прольет свет на невиданную, почти апокалиптическую смертоносность той пандемии. Вирус был помещен в культуру легочных тканей человека, и оказалось, что испанка действительно пользовалась тем же трюком с NS1, чтобы подрывать интерферонную систему³³⁶ Как сказал в интервью Опре Уинфри профессор Остерхольм из Университета Миннесоты: «Похоже, H5N1 приходится дальним родственником той испанки».³³⁷ А вдруг H5N1 и прочие вирусы означают, что пандемия 1918 года может повториться?

Чума распространялась тем быстрее, что больные, общаясь со здоровыми, их заражали, – так пламя охватывает находящиеся поблизости сухие или жирные предметы.

Боккаччо, «Декамерон» (1350 год, описание чумы во Флоренции).³³⁸

У H5N1 есть и другая общая черта с вирусом 1918 года: и тот и другой предпочитают молодых. Одна из главных загадок той пандемии заключалась, говоря словами главного армейского санитарного врача тех времен, что «эта инфекция, подобно войне, убивает молодых, крепких и здоровых».³³⁹ Американская ассоциация здравоохранения выразилась так: «большая часть умерших пришлась на людей от двадцати до сорока лет, когда человек находится в расцвете сил и наиболее трудоспособен».³⁴⁰

Сезонный грипп, напротив, склонен серьезно поражать только лишь совсем молодых или уже очень старых. Гибелью слизистой оболочки дыхательных путей, вызывающей приступы кашля, объясняются боль в горле и хрипота, зачастую сопровождающие болезнь. Клетки-уборщики также гибнут при вторжении вируса, что позволяет вторгаться в организм еще и другим бактериальным инфекциям. Именно бактериальная пневмония является главной причиной смерти детей и стариков во время сезонных эпидемий гриппа каждый год. Еще неразвитая или слабеющая иммунная система просто не в состоянии вовремя оказать сопротивление инфекции.

Воскрешение гриппа 1918 года должно было прояснить эту загадку. Причина, по которой наиболее здоровые и крепкие подвергались наибольшему риску, заключалась в том, что вирус обманом заставлял организм атаковать самого себя. Нашу иммунную систему он использовал против нас.

Страдающие анафилактической реакцией на укус пчелы или пищевой аллергией не понаслышке знают силу иммунной системы человека. В их случае воздействие определенного внешнего возбудителя провоцирует сильнейшую ответную реакцию организма, которая без своевременно оказанной помощи может в считанные минуты убить человека. Наша иммунная система вооружена рядом взрывоподобных средств, готовых к бою в любой момент. Параллельно с ними действуют механизмы защиты от ложных срабатываний, благодаря которым большинство людей не подвержены подобным иммунным реакциям. Инфлюэнца, однако же, научилась снимать вооружение нашего иммунитета с предохранителя.

Вирус 1918 года и H5N1 вызывали «цитокиновую бурю» – разбушевавшуюся в ответ на появление вируса иммунную систему. Лабораторные исследования H5N1 показали, что при инфицировании легочных тканей вирус возбуждал появление цитокинов в количестве, в десять раз превышающем уровень таковых при заражении обычным сезонным гриппом.³⁴¹ Химические посредники возбуждают обширную воспалительную реакцию в легких. «Похоже на приглашение прокатиться на машине, начиненной взрывчаткой», – так охарактеризовал действия H5N1 ученый, открывший данный феномен.³⁴² Подобное происходит и в особо тяжелых случаях COVID-19.³⁴³

Цитокины, несомненно, важный элемент системы противовирусной обороны, но, как говорится, «слишком хорошо – тоже плохо».³⁴⁴ Чрезмерный поток цитокинов возбуждает компоненты иммунной системы, которые можно назвать клетками-убийцами, отправляющимися на кровавую жатву. В результате легкие начинают заполняться жидкостью. «Наша иммунная система как бы встает с ног на голову, и компонент нашей же защиты убивает вас», – поясняет Остерхольм.³⁴⁵ «Производится сразу такое количество цитокинов, что это воспринимается каждой клеткой иммунной системы как призыв к атаке собственного организма. Вот отчего многие зараженные сгорают так быстро: всего в какой-то день-полтора легкие становятся заполненными кровью бурдюками».³⁴⁶

Люди в возрасте от двадцати до сорока зачастую обладают сильным иммунитетом. Первые двадцать лет жизни человек набирается иммунных сил, а затем, после сорока, эти силы начинает понемногу растрачивать. Именно поэтому эта возрастная группа и находится в зоне риска: собственная иммунная система и становится потенциальным убийцей.³⁴⁷ Говорят, «старого учить – что мертвого лечить», но в нашем случае подошло бы скорее «новый (вирус) научился, ведь старый (вирус) не лечился»; вполне вероятно, что H5N1 успешно последовал тропой, проторенной испанкой в 1918 году.³⁴⁸

Все просто: либо мы за несколько дней одолеваем вирус, либо же он одолевает нас. Ему все равно. К тому времени, как носитель выстоит или падет в бою, сам вирус надеется распространиться на новую территорию. В случае если носитель все же будет умирать, цитокиновая буря может даже вызвать несколько последних приступов кашля, благодаря которым вирус успешно сумеет сбежать с тонущего корабля. Как выразился один биолог, такие отчаянные меры организма по защите от инфекции «несколько напоминают ситуацию, когда вы пытаетесь убить комара с помощью мачете: комара вы, может, и убьете, но крови на полу будет больше вашей».³⁴⁹

В потоки те же входят, воды ж другие и снова текут.

Гераклит, фрагмент 12.³⁵⁰

Последняя ступень нашей защиты – после того, как разбиты передовые отряды и дали сбой врожденные иммунные механизмы, – это так называемые адаптивные (или еще приобретенные) механизмы иммунной системы. Проще говоря – умение вырабатывать антитела. Антитела можно сравнить с ракетами, оснащенными приборами лазерного наведения, с точностью нацеленными на удар именно по конкретному неприятелю. Производят их клетки иммунной системы под названием B-лимфоциты (B-клетки), появляющиеся благодаря костному мозгу. Ежедневно мы вырабатываем около миллиарда таких клеток, каждая из которых нацелена на поражение определенного врага. Как только активируется один из B-лимфоцитов, он может по тревоге поднять тысячи и тысячи остальных антител.³⁵¹ Некоторые из этих клеток помнят даже прошлые нападения.

B-лимфоциты, обладая памятью о предыдущих вторженцах, могут пребывать в ожидании повторной атаки. И если таковая повторная атака произойдет, организм встретит ее во всеоружии и сумеет отбросить вражеские силы, не дав им обосноваться на позициях. Именно поэтому человек, переболевший ветрянкой, второй раз уже не заболеет. Работа адаптивных механизмов нашего иммунитета и лежит в основе всей современной системы вакцинации. В младенчестве делают прививку от кори для того, чтобы «запечатлеть» вирус в «памяти» и на всю оставшуюся жизнь получить от него иммунитет.

Так почему же от какой-нибудь свинки можно перетерпеть в детстве пару уколов и потом навсегда забыть о ней, а от гриппа каждый год появляется опять новая вакцина? А все потому, – цитируя ВОЗ, что вирус гриппа «мастер перевоплощений».³⁵²

Вирусы гриппа, как Ганнибал Лектер. Как и коронавирус – возбудитель COVID-19, реплицируясь в инфицированных клетках, вирусы гриппа облачаются в клеточные мембраны, буквально «влезая в шкуру» наших собственных клеток. Однако же полностью спрятаться вирус не может. Ему приходится периодически шипиками нейраминидаз и гемагглютининов прорезать мембраны, чтобы, расчистив путь через слизистую, прилепляться к новым клеткам. Шипики вируса являются первостепенной целью, на которую наведены наши антитела. Чтобы не свернуть на плачевную дорожку ветрянки, единственный шанс гриппа на новые заражения – это всегда на шаг опережать наши антитела, являясь движущейся мишенью.

Согласно описанию ВОЗ, вирусы гриппа «изменчивы, капризны и неразборчивы в связях».³⁵³ Изменчивые – оттого, что РНК вируса поднаторела в постоянных мутациях. Геном человека насчитывает миллиарды букв ДНК. Когда какая-нибудь клетка делится, каждая буква должна быть скрупулезно скопирована, чтобы все клетки-предшественницы получили одинаковую генетическую комплементарность. Этот процесс весьма строго контролируется в целях предотвращения накапливания мутаций (то есть ошибок) в генетическом коде. Иначе обстоит дело с репликацией РНК.

У РНК-вирусов нет такой встроенной проверки орфографии, как и строгого редактора, вычитывающего весь текст.³⁵⁴ Вирусы вроде инфлюэнцы отнюдь не перфекционисты: когда РНК вируса создает копии своего генома, в них намеренно вносятся ошибки, что повышает вероятность появления нового, уникального вируса.³⁵⁵ Как только клетка заражена и ее молекулярные механизмы взломаны, она начинает исторгать миллионы вирусов-потомков, каждый из которых немного отличается от прочих, что на научном жаргоне получило название «мутантный рой».³⁵⁶ По самой природе каждый вирус – мутант.³⁵⁷

Большинство новых вирусов-мутантов слабые и увечные и не выживают для размножения; однако же тысячи более сильных и приспособленных выживут и дадут обширное потомство.³⁵⁸ Тысячелетия эволюции свернуты в этом процессе в один час. Именно так прочие РНК-вирусы вроде ВИЧ или гепатита С уме-ют годами жить в одном и том же организме: они неустанно меняются, благодаря чему избегают иммунной системы.³⁵⁹ И в таких стремительных мутациях кроется причина, почему нам не удается создать единую вакцину от ВИЧ.³⁶⁰ Грипп мутирует еще быстрее.³⁶¹ И нашему иммунитету непросто справиться с ним: к тому времени, как вырабатываются эффективные антитела, готовые дать отпор инфекции, порождающий ее вирус уже переменил обличие и требуются новые антитела. Этот процесс называется генетическим дрейфом, и благодаря ему грипп имеет возможность год от года возвращаться к нам.

Профессор Кеннеди Шортридж – вирусолог, первым обнаруживший H5N1 у гонконгских кур, говорит, что возбудителем инфлюэнцы является «безумный и нестабильный вирус».³⁶² Его коллега выразился еще яснее: «Грипп вовсе не умен. Вообще, забудьте эту мысль, что вирусы могут быть умны. Вирус – штука неуклюжая. Он совершает уйму ошибок при реплицировании себя, и те, что вышли удачнее, проходят отбор. Вот почему ему удается успешно размножиться».³⁶³ Ни один другой респираторный вирус не обладает подобной частотностью мутаций.³⁶⁴ Можно сказать, что «худший, из возможных миров» – когда посредством дыхания распространяется смертельный и непрестанно мутирующий вирус. Ученые всерьез опасаются появления вируса вроде H5N1, ставшего бы эдаким ВИЧ, передаваемым по воздуху: обладая даже вполовину меньшим, чем у запущенного ВИЧ, уровнем смертности, такой вирус мог бы разделаться с человечеством в считанные дни.