Эта статья Юрия Блиева была опубликована в «Медицинской газете» (Россия) в 1999 году.
Прошло 10 лет...
Сегодня мир почти забыл об объявившемся в конце позапрошлого года в Гонконге «птичьем гриппе». А вот вирусологи до cих пор считают появление этого нового вируса самым значительным по сей день явлением. Тогда в Гонконге наступил пик сезонной вспышки гриппа. Новый вирус теоретически мог соединиться с обыкновенным человеческим штаммом и создать супер-вирус — смертельный и чрезвычайно заразный.
Результаты исследований раскручивают историю, которая начиналась 80 лет назад.
Незабываемый 1918 год
Гонконгский «инцидент» в чем-то походил на ситуацию появления таинственной «испанки» 1918 года, унесшей миллионы жизней. Теперь-то мы знаем, что многие функционеры здравоохранения США и Западной Европы готовились к пандемии. В то время как остальной мир трепетал перед отдаленной угрозой вируса Эбола и ханта-вируса, наиболее продвинутые вирусологи готовились к глобальной катастрофе, замаячившей в Гонконге. Полный рассказ о тех драматических днях следует начать с 1918 года. С эпидемии, затмившей даже средневековую «черную смерть» — натуральную оспу.
Пандемия 1918 года остается неразгаданной. Она началась со сравнительно умеренной вспышки 4 марта, когда в Кэмп-Фанстоне (штат Канзас) был зарегистрирован первый, ставший известным, случай. За четыре месяца вирус обошел земной шар. Гриппом переболели миллионы людей. В грохоте Первой мировой войны начальная волна выглядела не очень ужасной. В то время, разумеется, не знали, что вирусы гриппа славятся непостоянством — «генетически податливы», по выражению одного исследователя. Поместите рядом два вируса гриппа, и они могут обменяться генами. Такое «перемешивание» может в редких случаях привести к драматическим последствиям. Вирус становится своего рода Франкенштейном, настолько сильно отличающимся от существующих штаммов, что у человека нет к нему иммунитета.
Вскоре слабый вирус, по-видимому, превратился в нечто явно смертельное. Вызванные этой новой разновидностью вспышки произошли практически одновременно в трех отдаленных друг от друга местах: во Франции, Сьерра-Леоне и Бостоне. Грипп ударил с такой свирепостью, что это потрясло и врачей, опасавшихся, что неизвестный новый патоген, возможно, переносит по воздуху разновидность «черной смерти». Больные погибали, захлебываясь кровью, жидкость буквально заполняла легкие. Одна из самых больших загадок 1918 года — «группы риска» вируса. Даже самый обычный грипп поражает в первую очередь самых маленьких, самых старых и людей с ослабленной иммунной системой. Вирус 1918 года убивал людей и из этих групп, но, похоже, отдавал особое предпочтение молодым, в возрасте от 25 до 34 лет.
По словам летописца этой пандемии Алфреда Кросби, ходили слухи о похожем на инфлуэнцу заболевании животных. Один из слухов оправдался, что вызывает беспокойство у каждого, кто знаком с дальнейшими исследованиями и недавней гонконгской вспышкой. В 1918 году фермеры обнаружили, что от чего-то серьезно заболевают свиньи — появляются жар и сильный кашель. До 1918 года такого свиного гриппа не отмечалось. В 1928 году исследователь из Института Рокфеллера Ричард Шоуп отправился в Айову изучать это явление и в 1930 году стал первым ученым, выделившим вирус инфлуэнцы. Его образцы ныне хранятся в лабораториях всего мира.
Штамм вируса 1918 года распространялся и в 20-е годы, потом исчез или потерял свою вирулентность и затерялся в огромном лабиринте непрерывно перекрещивающихся вирусов. В конце концов эта эпидемия почти исчезла из нашей коллективной памяти, что и отразил Кросби в своей книге «Забытая эпидемия». Однако среди специалистов ее загадка всегда служила живым напоминанием того, чем может стать следующая пандемия. Что сделало вирус таким смертельным? Почему он так быстро убивал? И откуда он появился в природе? Этими вопросами вирусологи вновь задались из-за странных событий в Гонконге.
Свинья курам — товарищ
Гонконгские куры начали гибнуть в марте 1997 года: 6800 на трех фермах. Поскольку куры — важный продукт местного питания, сельскохозяйственные власти проявили беспокойство и поспешили проконсультироваться с микробиологом из Гонконгского университета Кеннеди Шортриджем. Они знали, что, хотя вирус «птичьего гриппа» обычно не приводит к заболеванию его носителя, «спящий» вирус может перестроиться и стать патогенным. Лаборатория Уэбстера в Мемфисе дважды наблюдала такую трансформацию. К октябрю вирус того года изменился. До этого он поражал у кур лишь дыхательные пути и кишечный тракт, а теперь вдруг затронул все ткани, включая головной мозг. Изъязвлялись кровеносные сосуды, птицы погибали за считанные дни, превращаясь, по выражению одного исследователя, в «кровавое желе».
Уэбстер поручил тогда молодому ученому Есухиро Каваоке постараться выяснить, как вирус превратился в такой опасный патоген. Каваока сравнил генетическую структуру вирусов первой и второй волны и обнаружил лишь единственное, еле уловимое изменение в гене Н. Два вируса отличались друг от друга всего одним нуклеотидом из 1700, образующих ген. На двух из трех ферм, пораженных в Гонконге, смертность составила 100 проц. Ученые знали, что вирус содержит разновидность гена Н, известную как Н5 — смертельно опасную для кур. Шортриджа заинтересовало, может ли данный вирус со временем представлять опасность и для человека. В более раннем исследовании, проведенном его лабораторией под большим секретом, было обнаружено, что у жителей сельских районов Гонконга имеются антитела всех известных видов птичьего вируса. Это наводило на мысль, отмечает Шортридж, что «любой вирус может преодолеть видовой барьер и проникнуть в человека. Но может ли он вызвать инфекцию и вообще выжить в организме — это, разумеется, другой вопрос».
Шортридж справился в Мемфисе у Уэбстера, не поможет ли тот организовать тщательный анализ смертельного вируса в секретной лаборатории Министерства сельского хозяйства США в Эймсе, штат Айова. Деннис Сенн ввел вирус в куриные яйца и цыплят. Все они погибли в течение одного-двух дней.
Затем Сенн подверг вирус тщательному генетическому анализу. На гене Н он обнаружил предательскую мутацию, такую же, какую нашли в других крайне болезнетворных птичьих вирусах. Сенн передал результаты и образцы вируса Уэбстеру, который проанализировал его генный аппарат и установил, что вирус имеет участки, идентичные тем, которые имелись в птичьем вирусе, поразившем Пенсильванию в 1983 году.
Гонконгскую вспышку быстро ликвидировали. Птиц на трех фермах уничтожили. Уэбстер с Шортриджем на том и успокоились. «На том этапе, — вспоминает Уэбстер, — это был просто интересный случай».
Доктор Джеффри Таубенбергер из Военного института патологии в Вашингтоне и его коллеги утверждали, что по крайней мере частично приоткрыли завесу над пандемией 1918 года. Совпадение было впечатляющим: как раз когда в Гонконге возник новый вирус, появляется и сообщение о прародительнице всех эпидемий.
Таубенбергер и его коллега Энн Рид обратились в специальное хранилище института с запросом на получение образцов тканей трех десятков солдат, умерших в пандемию 1918 года.
Специальные поисковые роботы определили местонахождение относящихся к их запросу предметных стекол. Через несколько дней Таубенбергеру прислали набор помеченных номерами каталога небольших пакетов, в каждом из которых находились частицы тканей погибших почти сто лет назад молодых солдат, за жизнь которых боролись врачи, не понимавшие характера смертельной эпидемии. Это был волнующий момент.
Трудная работа Энн Рид только начиналась. Следующий год она проведет, исследуя в этих образцах РНК 1918 года.
И опять Н5!
Голландский ученый де Ионг уже знал, что это за вирус - Н5. Он счел необходимым лично прилететь в Гонконг, подозревая, что Н5 поступил не от больного человека, а появился в результате загрязнения лаборатории. Всем было известно, что его лаборатория находилась поблизости от лаборатории Шортриджа и что Шортридж работал с птичьим вирусом. Более того, лаборатории находились в Гонконге, где лавки с живыми курами можно встретить по соседству с пятизвездочными отелями.
Он разговаривает с Альбертом Остерхаузом, заведующим отделом вирусологии Университета Эразма Роттердамского, где подозрительный вирус исследовал вирусолог Эрик Клаас с помощью набора реагентов, полученных из штаммов, выделенных и зафиксированных Уэбстером. Клаас первым определил вирус как Н5N1. Поначалу даже он не поверил этому. Заражение человека вирусом Н5 казалось неслыханным. Он тоже предположил, что Н5 — это «загрязнение».
Новый вирус не сразу передается от человека к человеку, что служило утешением, но специалисты знали - грипп абсолютно непредсказуем . В Гонконге со всей остротой встает вопрос: не произойдет ли скрещивание Н5 с обычным человеческим штаммом и не появится ли в результате новый вирус, столь же смертельный, как Н5, но способный передаваться воздушно-капельным путем? Или не найдет ли Н5 другой путь к новому носителю — человеку?
«Завещание» Роско Воан
Служивший в Кэмп-Джексоне (штат Южная Каролина) рядовой Воан заболел 19 сентября 1918 года, в самый пик пандемии. Жаловался на озноб, жар, головную боль, сильный кашель и затрудненное дыхание. Умер спустя неделю. Пользуясь широким набором мощных и сложнейших орудий для охоты за генами, которых не было в 1918 году, Таубенбергер и Рид обнаружили фрагменты гриппоподобной РНК. Дальнейший анализ показал, что вирус принадлежал к типу инфлуэнца Н1N1, не похожему ни на один вирус, выделенный за последние 80 лет. Ближайший «родственник» — свиной грипп, выделенный в 1930 году Ричардом Шоупом и с тех пор сохранявшийся в живом виде в различных культурах. Результаты их исследований наводят на мысль, что вирус 1918 года попал к людям от свиней, а не от птиц. Хотя Таубенбергер ссылается на исследования Уэбстера и других, указывающие, что у вирусов человека и свиного вируса 1930 года может быть общий птичий предок. Из этого можно заключить, что когда-то, до 1918 года, птичий вирус проник в организм млекопитающих и, перестроившись, превратился в патогенный вирус гриппа человека.
Когда в Гонконге исследовали новый вирус, поиски с целью разобраться в эпидемии 1918 года внезапно обрели новую силу благодаря помощи, пришедшей неожиданно. Таубенбергер получил из Сан-Франциско письмо от находившегося на пенсии патолога Йохана Халтина, прочитавшего статью Таубенбергера в «Science» и наконец увидевшего в ней шанс, которого ждал почти 50 лет. В 1951 году Халтин принимал участие в экспедиции на Аляску с целью выявить живой вирус в находящихся в похороненных в вечной мерзлоте жертвах гриппа 1918 года в поселении, ныне называемом Бревиг-Мишн. Спустя две недели 73-летний Халтин отправился туда. Он не сразу нашел то, что искал: хорошо сохранившийся труп 30-летней женщины, до того тучной, что жир предохранил ее органы от воздействия продолжавшегося десятки лет чередования морозов и оттепелей. Халтин удалил легкие, нарезал их на полоски и тщательно упаковал для доставки. Патолог дал женщине имя Люси.
Халтин рассчитывал услышать о результатах через многие месяцы, но Таубенбергер позвонил через несколько недель. В халтинской «Люси» он нашел фрагменты вируса 1918 года. Тем временем Таубенбергер и Рид в полученных из военного хранилища тканях обнаружили еще один образец вируса 1918 года. Взятые вместе, эти три образца не оставляли сомнений, что в лаборатории Таубенбергера действительно нашли и связали между собой важные части первоначального вируса «испанки».
Вирус зашевелился
В Гонконге новых случаев заболевания не было. Разбирая первый случай, исследователи поздравляли себя с тем, как хорошо сработала система наблюдения за гриппом. Некоторые даже утверждали, что она действовала слишком хорошо: «птичий грипп» был обнаружен только потому, что система специально «настроена» на такие случаи, а отдельные случаи передачи инфекции от птиц к людям, возможно, существовали и раньше, но не были обнаружены.
В ноябре вирусная лаборатория в США получила обычную партию новых образцов для анализа, среди них — от двухлетнего мальчика, поступившего днем раньше в больницу королевы Марии. В лаборатории, как и раньше, использовали обычные реагенты ВОЗ для определения НЗ и Н1, но, как и в мае, реакции не было. На этот раз использование реагента на Н5 дало положительную реакцию.
В декабре больница королевы Елизаветы прислала руководителю лаборатории Лим образец, взятый у 54-летнего мужчины, у которого появились жар и кашель, и его пришлось госпитализировать по подозрению на воспаление легких. Через четыре дня в лаборатории Лим удается выделить вирус. А на следующий день пациент умер. Лим испытала вирус реагентом на Н5. Снова положительная реакция.
«Убийца» за углом
«Убийца» пришел и ушел, оставив новые загадки, тогда как старые, оставшиеся с 1918 года, все еще ждут ответа. Что позволило этому птичьему вирусу преодолеть видовой барьер и заразить человека? Почему с особой свирепостью инфекция поразила молодых и крепких, точно как в 1918 году? И, что важнее всего, действительно ли этот вирус перестал представлять собой угрозу или же циркулирует более скрытно, нацеливаясь на перестройку, которая даст толчок следующему всемирному бедствию?
Пока что новый вирус не дает свидетельств перестройки. Благодаря тому, что вспышка произошла в декабре, до обычного для Гонконга сезона заболевания гриппом, возможность перестройки сократилась. Помог и быстрый забой кур. Больше всего опасаются ученые, что кто-нибудь, заразившийся обыкновенным гриппом, также заразится Н5 и в связи с этим невольно станет «сосудом» для производства абсолютно нового вируса.
Уэбстер и Шортридж убеждены, что птичий вирус все еще циркулирует в тех местах.
Легче всего отмахнуться от гонконгского «инцидента». Но ведущие специалисты США в области гриппа не склонны к этому. На ежегодном заседании консультативного комитета по вакцинации при Министерстве сельского хозяйства было единогласно решено заняться выработкой вакцины против вируса Н5 и даже подвергнуть ее клиническим испытаниям.