Совпадение? Не думаю
ОХОТНИЦА НА ВИРУСЫ
Чем питаться и как передать свои гены — эти фундаментальные вопросы неизбежно становятся перед каждым организмом, пока он имеет право называться живым. Впрочем, кое-кто сумел прокрасться в супердомен Биота по нижней границе.
Находясь вне клетки, он даже не думает проявлять черты живого и ведёт себя, как сгусток биополимеров. У него нет клеточного строения. Нет даже намёка на основной обмен. Разумеется, речь идёт о вирусе.
Неясно, откуда пошли вирусы и что они вообще такое. Чтобы называться вирусом, неклеточная форма жизни должна обладать каким-нибудь носителем информации (подойдёт ДНК или РНК), капсидом-оболочкой и, по возможности, суперкапсидом для дополнительной защиты.
Вирус — известный бич подводного царства. Никто не может считать себя в безопасности, пока вокруг роятся эти разбойники. Хлоровирусы атакуют клетки микроскопических водорослей, что закономерно приводит к их разрыванию на части. Казалось бы, всё происходит своим чередом. Кто бы мог поверить, что кое-кто научился охотиться на охотников?
Тайна была раскрыта в декабре 2022 года благодаря группе американских учёных.
Героем статьи, вышедшей 27 декабря, стала инфузория-хальтерия — дальняя родственница всем известной туфельки. За один день в пруду хальтерии выметают неприличное число хлоровирусов. Неприличное — потому как оно даже не миллион или миллиард, а что-то порядка триллионов единиц плюс-минус погрешность измерений. Это не просто много. Это настолько много, что позволяет хальтериям быть вироядными. То есть кормиться только вирусами.
Автор рисунка Алиса Семаргл.
Вирусы небольшие. Еда из них сомнительная хотя бы в силу исчезающе малой калорийности. С другой стороны, в них есть белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Мало, но есть. Дефекты качества перекрываются только избытком численности, а вот с ней у хлоровирусов всё в порядке. Их число не поддаётся рациональному пониманию, только записи "десять в степени n".
Американские учёные установили, что за сутки нереста в капле воды хальтерии увеличивают свою численность в 15 раз, а число хлоровирусов — уменьшается в 100. Закон экологической пирамиды, при котором до высших ступеней иерархии добирается около 10% биомассы, работает и здесь.
Если верить исследовательской группе из университета Небраски в Линкольне, вироядные инфузории встраивают гены вирусов в свои ДНК. Трудно сказать, что является причиной — дрейф генов, заражение или кража отдельных нуклеотидов.
Вирусы — важная часть экосистемы. Органика, законсервированная в живых существах, освобождается во многом благодаря им. Раскрытие биологии инфузорий-хальтерий проливает свет на совершенно новые трофические цепочки. Цепочки, в которых вирус — не паразит или вершитель судеб, а полноправный участник и даже чья-то пища.
Источник:
1. The consumption of viruses returns energy to food chains John P. DeLong, James L. Van Etten, Zeina Al-Ameeli and David D. Dunigan December 27, 2022 120 (1) e2215000120
Текст: #Игнатенко@inbioreactor
Редактура: #operkfs@inbioreactor
ЗАГОВОР СВИНЬИ С ЛЕТУЧЕЙ МЫШЬЮ
В далёком 1999 году один малайзийский фермер, проснувшись поутру, почувствовал лёгкое недомогание: болела голова, появились кашель, одышка и невысокая температура.
Однако если сам не сделаешь дела – никто не сделает. Рассудив так, фермер пошёл задавать корм своим свиньям. Свиньи, вон, тоже покашливают. С кем не бывает…
К вечеру температура ещё немного поднялась, а головная боль усилилась.
«Ну вот, стало быть, простудился. Ничего, к утру буду как огурчик!»
Ни к утру, ни к следующему вечеру состояние не улучшилось. На третий день фермер почувствовал себя сильно хуже. Желудок выбрасывал обратно поглощённую пищу, температура поднялась до 39 градусов, а в глазах начало двоиться.
Осознав, что это вовсе не обычная простуда, фермер, поспорив для виду с женой, решил всё же сходить к врачу. Дела делами, но здоровье дороже.
Местный врач нехорошо оживился, увидев больного:
– Это не первый случай! Уже приходили пациенты с подобными симптомами из соседних деревень. А Вы, случайно, не свиновод?
– А Вы, случайно, не колдун? Откуда знаете, что я свиней развожу?!
– Ага! Значит, я прав! – воскликнул доктор. – Остальные больные тоже со свиньями дело имеют.
– Так Вы скажете, что со мной?! – Негодовал пациент, который надеялся к этому времени уже быть здоровым.
– Не знаю, если честно, – вздохнул доктор. – Вот, пропейте отвар от кашля, заваривайте этот порошок и холодные повязки на лоб делайте.
Фермер ушел крайне недовольный.
Время шло. Лекарства почти не помогали, а состояние потихоньку ухудшалось. У больного начались галлюцинации и бред, фермер не осознавал, где находится и кто рядом. Жена вызвала врача. Но доктор лишь развел руками:
– Энцефалит. Я тут ничего не поделаю. Ваш муж или выживет, или умрёт.
Вечером того же дня больной после приступа судорог впал в кому. Жить ему оставалось два дня.
Скорбь вдовы нарушал только настойчивый кашель…
Увы, эта семейная пара фермеров была далеко не единственной жертвой. Люди в этой и соседних деревнях температурили, жаловались на боль в горле, тяжесть при дыхании, головную и мышечную боли, слабость, головокружение, сонливость. А потом жаловаться становилось некому. Болезнь перетекала в стадию острого энцефалита, пациент впадал в кому и больше не выходил из неё.
За шесть месяцев из 179 заболевших выжило только 79. Летальность вируса достигла 56%. А выжившие ещё долго испытывали неврологические проблемы.
Этот милый поросенок может представлять смертельную угрозу...
Первое, что всегда бросалось в глаза, – связь болезни со свиньями.
Врачи решили, что это вспышка японского энцефалита – вируса, переносимого комарами. И ошиблись. Учёные бросились по следу инфекции, чтобы предотвратить дальнейшие заражения. Но ни вакцинация, ни обработка ферм пестицидами не дали результатов. Болезнь распространялась всё дальше. Тогда врачи прибегли к крайним мерам, рекомендованным ВОЗ в отношении особо опасных инфекций: они изолировали всех больных и контактировавших с больными людей, а также уничтожили всех свиней в карантинированных хозяйствах.
Врачи верно решили, что это вирус. Но ошиблись с семейством. Это был новый для человечества вирус, от которого не было ни лекарств, ни прививок. Однако исследователи долго не хотели признавать, что столкнулись с неизвестной болезнью.
Через некоторое время учёные всё же согласились, что такого вируса они ещё не видели. Назвали его вирусом нипах (Nipah henipavirus) и приступили к изучению. Однако к этому моменту уже было уничтожено более миллиона свиней, в том числе здоровых, из опасения перед другими инфекциями.
Микроскопия вируса Нипах
Вспышки заболевания случались не раз и не два. А летальность периодически достигала 75%.
Любопытно, что свиньи, с которыми связывали болезнь, кашляли, хрипели, но погибали всего в 1-5% случаев. Откуда же у домашних свиней, содержащихся в неволе, взялся этот вирус?
Эпидемиологи долго не могли дать ответ на этот вопрос.
А дело было вот как.
Природным резервуаром вируса нипах являются плодоядные (не путать с плотоядными) летучие мыши и их родственники – летучие лисицы.
Рукокрылые, носители вируса, ели плоды на плантациях недалеко от свиноводческих ферм, а периодически подъедали и те фрукты, которыми кормили свиней. Со слюной и мочой, остававшейся на надкусанных фруктах, вирус передавался свиньям, а от свиней – людям.
Летучая лисица ищет фрукты на обед
А летучая собака уже нашла.
Приятного аппетита!
А передавался ли вирус сразу от летучих мышей и лисиц людям?
Несколько неподтверждённых случаев было. Но обычно такого не происходит. В рукокрылых недостаточная концентрация вируса, чтобы заразить человека.
Вот такими "гроздьями" могут собираться рукокрылые на фруктовых деревьях.
Это пальмовый крылан -- еще один переносчик вируса.
Однако вирус всячески старался найти нового хозяина, а потому прибег к весьма изобретательной схеме. Рукокрылые заражают свиней, а в свиньях нипах размножается до того количества, которого достаточно для заражения человека.
Человек ест свинину или просто кормит больное животное и заражается. И вот теперь, преодолев межвидовой барьер, вирус может спокойно передаваться от человека к человеку. Сложный, но весьма продуманный путь.
С тех пор минуло 20 лет. Стало ли лучше?
Ну, с появлением метода ПЦР диагностика инфекций как направление пошла в гору. Проблема в том, что нипах на ранних стадиях не имеет каких-либо характерных симптомов, а потому врачи, как правило, предполагают что-то более распространённое.
Ни лечения, ни вакцины против вируса на данный момент не существует. В качестве профилактики рекомендуется уничтожать больных свиней, не контактируя с ними, а также тщательно чистить фермерские помещения.
И помните: даже риск заражения от летучих мышей, хоть и минимальный, но существует. Можно заразиться, употребив в пищу немытый тропический фрукт, заражённую свинину или свежий сок финиковой пальмы. А уж от больной свиньи или человека инфекция и вовсе распространяется по воздуху.
Из хороших новостей: в России не зарегистрировано ни одного случая заболевания. Пока.
Графическое изображение вируса Нипах
Текст: #Соловьева@inbioreactor
Художник: #Соловьева@inbioreactor
Редактура: #operkfs@inbioreactor
Зачем учёные создали супер-коронавирус?
Автор: Максим Иванников
Новость этой недели — о разработанном в Бостонской лаборатории супер-короновирусе, который показывает заразность в 5 раз выше и смертность в 80% случаев у мышей.
Немым вопросом, кхем, «зачем?», сегодня задаются многие
Однако большинство постов выхватывают буквально одно предложение и ссылается на уже собственно обсуждения данных от западных таблоидов.
Давайте разбёрем оригинал исследования, чтобы ответить на важный вопрос подробно и без создания новых мифов.
Биологическое оружие?
Классик сейчас явно ликует и готовит новый выпуск. Мы его немного обгоним.
Обоснованные страхи и предположения людей о рукотворности вируса и возможности его модификации в качестве биологического оружия выросли сейчас в десятки и сотни раз.
По весьма неудачному совпадению в Ухани, откуда родом вирус, располагался не только рынок с летучими мышами, но и институт вирусологии, где велись закрытые исследования. Предмет этих исследований стал волновать политиков и журналистов во всех странах, в том числе и американцев — ведь США финансировали многие из них.
Однако для биологического оружия крайне странным будет место разработки — это Бостон.
Город располагается на восточном побережье Америки в непосредственной близости от крупнейших городов США и Канады. Не очень удачно для хранения самого заразного и смертельного ковида.
Так что выбор такой локации для оружия массового поражения был бы скорее самоубийственным.
Разбираем исследование
В тексте срезу бросается в глаза выделенное полужирным шрифтом простое и понятное объяснение исследования. В несколько упрощённом виде схема разлетелась по СМИ.
Простая схема эксперимента была растиражированна многим СМИ.
Но лучше дадим слово самим исследователям, которые сделали сами короткое резюме эксперимента:
Недавно идентифицированный преобладающий во всем мире вариант SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) является очень заразным, даже у полностью вакцинированных людей, но он вызывает более слабую по сравнению с другими основными вирусными вариантами, известными на сегодняшний день болезнь. Спайковый белок Омикрона (S-белок), с необычно большим количеством мутаций, считается основным фактором развития этих фенотипических признаков.
Мы создали искусственный рекомбинантный вирус SARS-CoV-2, кодирующий S-ген Omicron в костяке оригинального сохранённого в изоляции SARS-CoV-2 и сравнили с естественно циркулирующим вариантом Omicron.
Вирус Омикрон, несущий S-ген, надежно избегает индуцированного вакциной гуморального иммунитета
…
У мышей K18-hACE2, в то время как Омикрон вызывает легкую несмертельная инфекцию, вирус Omicron S, [в основе которого оригинальный уханьский вирус с геном S-белка, прим. ред.], вызывает тяжелое заболевание со смертельным исходом в 80% случаев. Это указывает на то, что хотя устойчивость Омикрона от вакцины определяется мутациями в S-белке, основные определители вирусной патогенности находятся вне S-белка.
Зачем они это сделали?
Исследователи не нацеливались на создание супер-вируса, а проводили исследования спайкового белка (S-белка), который влияет на сопротивляемость иммунитета вирусу.
Исследования этим проводятся давно и есть даже статьи на Википедии (по крайней мере её варианты на английском, немецком, арабском, фарси, китайском, корейском и нескольких других языках).
По первой же рекламной ссылке китайская биотехнологическая компания предложит вам его… Купить!
Разнообразные препараты из спайкового белка для вирусологических лабораторий там продаются от 350 долларов. За похожую цену там можно купить и сохранённые известные штаммы Омикрона. Разумеется, просто так вы закупить его не сможете по крайней мере по правилам — вы должны быть студентом или представителем лаборатории.
Именно в процессе сравнения штаммов и анализа его возможных вариантов такой вариант вируса и был определён.
Объяснение смертности
Смертность в 80% кажется невероятной и потенциально ведущей к апокалипсису, но тут нужно понимать, что это условный показатель.
Помимо погибших от вируса мышей в смертность записывали мышей с крайне тяджёлыми клиническими проявлениями или с потерей веса в 20%. Эти мыши подвергались «гуманной эвтаназии».
К тому же исследования на мышах нельзя полностью переложить на людей, а на людях, разумеется, такие эксперименты не проводят.
Корректная формулировка
Итак, если бы СМИ верно передавали суть исследований, формулировка звучала бы так:
Бостонские учёные с целью исследования Омикрон-штамма создали синтетический вирус на основе S-белка (который помогает Омикрону обходить вакцину) и сохранённого уханьского штамма коронавируса. Таким образом было установлено, что S-белок отвечает за заразность, но за течение заболевания отвечает другая часть генома самого вируса.
Мыши, подвергавшиеся исследованию, не демонстрировали сильной потери здоровья от Омикрона, но вирус на основе оригинального коронавируса без лечения в 80% случаев приводил к потере до 20% веса, тяжёлым клиническим проявлениям или даже смерти!
Звучит уже не так страшно, правда?
А вот и спойлеры на 2023
КРОВАВАЯ ОХОТА
Однажды в джунгли Африки пришли белые люди. Они рубили деревья, ловили и убивали обезьян и увозили их в деревни и города. Шаманы предупреждали людей, что это плохая идея, отговаривали идти в лес. Местные племена верили, что глубоко в джунглях живет великое зло, которое нападает на людей и разрывает их изнутри. Глаза жертв становятся кроваво-красными, людей рвет собственными внутренностями, их кожа горит и сочится кровью. Жертвы мучаются от чудовищных болей, а затем их лицо становится неподвижной маской. Но охотники лишь посмеялись над суеверностью шаманов и направились в лес.
Глубоко в джунглях жили брат с сестрой. По ночам они путешествовали с рукокрылыми — летучими мышами и летучими собаками, а днем устраивались в засаде, подстерегая очередную жертву. Они питались обезьянами. Брат, более жестокий и кровожадный, убивал девять из десяти жертв. Сестра, более милосердная и аккуратная, убивала только половину пойманных приматов. Обезьяны бились в конвульсиях и истекали кровью, но не могли защититься. Их противники были настолько малы, что заметить их можно было лишь тогда, когда кто-то из стаи был уже обречен. Убийцы, тонкие и длинные, будто змеи, проникали в тела обезьян и пожирали их изнутри, превращая внутренние органы в кровавую кашу. Не брезговали они и людьми. Никто не знал, откуда они пришли в лес и где прячутся.
Спустя много лет ученые дали брату имя Эбола, а сестре — Марбург.
В 1967 году партия мартышек, отловленная около озера Виктория в Восточной Африке, направилась в Европу в один немецкий университетский городок для экспериментов. Однако обезьяны неожиданно начали погибать одна за другой, заливая кровью вольеры. Пытаясь определить причину смерти, люди вскрыли мартышек и обнаружили неизвестный науке вирус, который традиционно назвали в честь места обнаружения — пострадавшего немецкого города.
Лихорадка Марбург, а это была именно она, недолго думая, кинулась на людей. Через несколько дней после вскрытия обезьян у исследователей поднялась температура. У них раскалывалась голова, их тошнило и рвало кровью, безудержный понос и адская боль в мышцах не давали сдвинуться с места. У некоторых заболевших выпадали волосы и слезала кожа. Некоторым становилось легче, но через пару часов они погибали. Из 31 зараженного семеро погибли.
Но Марбург не всегда оставалась столь же «милосердна». Во время вспышек в Африке в 2000 и 2005 годах летальность вируса достигала 88%.
С вирусом Эбола мир познакомился на 9 лет позже, в 1976 году. Исследователи обнаружили вирус в Заире и Демократической Республике Конго, где он выкашивал людей сотнями, маскируясь при этом под малярию. Летальность доходила до 90%. Местные жители называли это проклятьем, а врачей, прибывших из международных медицинских организаций, — колдунами, несущими это проклятье. Родственники больных не давали врачам приближаться, а развернутые медицинские палатки поджигали и закидывали камнями.
Вирус Эбола под электронным микроскопом
Но главная проблема была в другом. Во время похорон у родственников погибшего было принято целовать и омывать его. Вирус только этого и ждал.
Медики в специальных защитных костюмах
Эбола передается с жидкостями организма. Все новые и новые люди покрываются волдырями, мучаются невыносимыми болями, бьются в конвульсиях и истекают кровью. Кровь течет изо рта, глаз, носа, просачивается через кожу. Сосуды в органах и тканях лопаются, вызывая инфаркты и инсульты. Почки отказывают, печень и селезёнка набухают и разжижаются, превращаясь в кашицу. Рвутся желудок и кишечник, наполненные кровавой слизью. Люди корчатся от боли, покрывая стены и пол зараженными жидкостями. Затем лицо заболевших становится ничего не выражающей маской — верный признак близкого конца. Те, кому все же удается выжить, до конца жизни мучаются с болью в мышцах и суставах. Лечения не существует, только поддерживающая терапия.
Лабораторный защитный скафандр
Вирус исчез также внезапно, как появился. Но Эбола не проиграл. Он лишь затаился, чтобы через некоторое время снова атаковать неподготовленных людей. С тех пор каждые пару лет он выходит из леса, чтобы устроить кровавую охоту. И никогда не уходит без жертв.
Марбург и Эбола относятся к семейству филовирусов (filoviridae), что переводится как нитевидные вирусы. Если рассматривать кровь больного в электронный микроскоп, кажется, что она кишит извивающимися червями.
Передаются вирусы через кровь и другие жидкости организма, а также через заражённые предметы. Стоит вирусу попасть на слизистую — и человек обречён.
Марбург и Эбола относятся к особо опасным инфекциям, поэтому исследователи и врачи работают с вирусом в специальных защитных костюмах, которые перед снятием обрабатывают мощными хлорсодержащими веществами.
В отличие от своей серьезной деловой сестры, нападающей редко, но метко, вирус Эбола атакует часто и кровожадно, образуя все новые и новые штаммы.
Хуманизация вируса Эбола
Художественное представление вируса Марбург
В 1989 году работники обезьянника в Рестоне (США) заразились вирусом от макак-крабоедов. Вирус передавался обезьянам по воздуху и оставлял от них только кровавое месиво. О существовании Эболы сотрудники не знали, поэтому о первых симптомах и недомогании никуда не сообщили. Никто не изолировал и не лечил заболевших. Вирус мог бы заразить весь штат… Однако после головной боли и легкой тошноты все прошло, и работники пошли на поправку. В этот раз вирус выбрал атипичное поведение. Эбола Рестон оказался единственным штаммом, безвредным для людей.
В 2014 году, когда вирус Эбола вырвался в США и Европу и начал убивать за пределами Африки, мир был настолько встревожен, что правительства многих государств выделили, наконец, деньги на разработку лекарства. К 2019 году была разработана вакцина, а к 2020 — лекарство на основе антител.
Теперь все должно быть хорошо?
Но мы забыли про сестричку беспощадного вируса Эбола — Марбург.
Она вела себя достаточно прилично, чтобы люди не предприняли никаких попыток ее остановить. Всё ещё не существует ни одного лекарства и ни одной вакцины против лихорадки Марбург. А ведь прямо сейчас она свирепствует в Гане.
Достаточно ли это далеко?
А недавно учёные выяснили, что в этом семействе вирусов есть ещё четыре. Они атакуют рукокрылых и рыб, однако безвредны для человека. Пока безвредны...
Наш дзен: https://dzen.ru/id/6309229a98f36728dd8046f0
Текст: #Соловьева@inbioreactor
Художник: #Соловьева@inbioreactor
Редактура: #operkfs@inbioreactor8
Сможете найти на картинке цифру среди букв?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
Бактериофаги
Разумеется, это не фото, а компьютерная модель с некоторыми допущениями, но выгладить очень интересно:)