От коронавируса погибают тысячи людей, но означает ли это, что все вирусы опасны? На самом деле нет. Некоторые из них способствуют эволюции и даже спасают человеческие жизни — пересказываем статью BBC

Автор:
Яна Собецкая
Редактор:
Евгений Спирин
Дата:
От коронавируса погибают тысячи людей, но означает ли это, что все вирусы опасны? На самом деле нет. Некоторые из них способствуют эволюции и даже спасают человеческие жизни — пересказываем статью BBC

Karolina Uskakovych / Kate Ban / «Бабель»

Эпидемии, связанные с вирусами, неоднократно приводили к многочисленным жертвам. Например, испанский грипп в 1918 году убил больше людей, чем Первая мировая война. Однако действительно вредоносных вирусов значительно меньше, чем полезных. А «хорошие» вирусы обеспечивают баланс в экосистемах, дают организмам ряд иммунных преимуществ, способствуют эволюции и даже спасают человеческие жизни. Ученые прогнозируют, что в будущем вирусы могут стать альтернативой антибиотикам и помогать в лечении онкологии. «Бабель» пересказывает материал BBC о том, почему далеко не все вирусы плохие, и что может произойти, если они вдруг исчезнут.

«Испанка» в 1918 году убила от 50 до 100 миллионов людей. От оспы только в 20 веке погибло 200 миллионов. А количество жертв нового коронавируса менее чем за год превысило 440 тысяч.

Однако далеко не все инфекционные агенты вредят людям. Существует много «хороших» вирусов, которые обеспечивают жизнь людей и других организмов на планете. О них известно не слишком много — большинство ученых интересуются патогенами. Как отмечает Кертис Саттл, вирусолог из университета Британской Колумбии, статистически процент вредных для человека вирусов «близок к нулю». Почти все существующие на планете вирусы не патогенные для большинства организмов. А если бы их вдруг не стало, это привело бы к гибели всего живого на планете.

Одни из самых важных вирусов на Земле — бактериофаги. Эти «хищники» регулируют количество бактерий в океане и других экосистемах планеты. Ежедневно бактериофаги убивают около 20% микробов и около 50% бактерий в океане. Это дает возможность планктону, который вырабатывает половину всего кислорода на планете, получать достаточное количество питательных веществ для процесса фотосинтеза.

Вирусы регулируют и численность других популяций. Процесс, известный под названием «убить победителя», является неотъемлемой составляющей существования экосистем. Его суть в том, что когда представителей определенного вида становится слишком много, появляется вирус, который сокращает их количество.

Бактериофаги дают возможность планктону получать питательные вещества для осуществления процесса фотосинтеза.

Бактериофаги дают возможность планктону получать питательные вещества для осуществления процесса фотосинтеза.

ullstein bild / Contributor; NurPhoto / Contributor

«Когда популяции становятся слишком большими, вирусы, как правило, начинают размножаться очень быстро и сокращают количество представителей определенного вида, создавая пространство для других организмов», — говорит Кертис Саттл. Если бы вирусов не было, некоторые виды размножались бы настолько быстро, что существование остальных оказалось бы под вопросом, а большая часть биоразнообразия — исчезла.

Вирусы — не только «регуляторы популяций», они также помогают поддерживать здоровый микробиом, придают живым организмам определенные уникальные свойства. Группа исследователей во главе с Мэрилин Руссинк, вирусологом из Университета штата Пенсильвания, изучали траву в Йеллоустоунском национальном парке. Ученые пришли к выводу, что когда вирусом инфицируется грибок, колонизирующий эту траву, «тройной симбиоз» делает растение устойчивым к высокой температуре почвы.

В рамках другого исследования ученые также выяснили, что вирус, поражающий семена перца халапеньо, делает овощ непривлекательным для таких насекомых-вредителей, как тля. Если бы вирусы исчезли, многие организмы, вероятно, стали бы слабее или погибли.

Полезными вирусы могут быть и для людей. Некоторые из них способны предотвращать заражение вредными патогенами и даже спасать человеческие жизни. Вирус Pegivirus A (ранее известный как вирус гепатита G) является непатогенным и не вызывает у людей никаких симптомов. Однако он может замедлить развитие СПИДА у людей с ВИЧ и уменьшает смертность среди инфицированных Эболой.

Положительные эффекты имеет и вирус герпеса. Ученые выяснили, что он вступает в симбиотические отношения со своим носителем и дают ему опредеоенные иммунные преимущества. Герпес делает мышей более устойчивыми к ряду бактериальных инфекций. В частности, к бубонной чуме и листериозу (распространенный вид пищевого отравления). Исследователи предполагают, что подобный эффект может наблюдаться и у людей.

Вирус простого герпеса помогает бороться с бактериальными инфекциями.

BSIP / Contributor

Благодаря своим уникальным свойствам, вирусы являются одними из наиболее перспективных кандидатов для лечения широкого спектра заболеваний. Сейчас исследования в этой сфере становятся все популярнее. И не только из-за того, что все больше бактерий вырабатывают устойчивость к антибиотикам. Но и потому, что вирусы могут действовать точнее и уничтожать только определенные группы бактерий вместо того, чтобы убивать всю популяцию, как это делают антибиотики. Некоторые вирусы могут быть полезны и для лечения онкологических заболеваний — онколитические вирусы способны избирательно инфицировать и уничтожать раковые клетки.

Вирусы влияют даже на эволюцию живых организмов. Они постоянно самовоспроизводятся и мутируют, и благодаря этому сохраняют огромное количество генетической информации, которую могут перенять другие организмы. Во время инфицирования организма, вирусы поселяются в его клетках и используют их для самовоспроизведения. Если этот процесс происходит в клетках зародышевой линии (например, в гаметах типа яйцеклетки и сперматозоидов), то код вируса может передаваться следующим поколениям и полностью интегрироваться в ДНК.

«Все организмы, инфицированные вирусами, могут вобрать в себя их гены и использовать себе на пользу. Введение новой ДНК в геном — главный двигатель эволюции», — отмечает Тони Голдберг, эпидемиолог из Университета Висконсина в Мэдисоне.

Вирусы содержат много генетической информации и способствуют эволюции.

SOPA Images / Contributor

Поэтому, если бы вирусы внезапно исчезли, это негативно повлияло бы на эволюционный потенциал всех организмов на планете, в том числе и человека. Сейчас вирусные элементы составляют около 8% человеческого генома, а у млекопитающих — около 100 000 остатков вирусных генов. Иногда вирусный геном совершенно ни на что не влияет. Однако время от времени он приводит к появлению новых свойств. Ученые уже выяснили, что ген вирусного происхождения кодирует белок, который играет ключевую роль в формировании долговременной памяти.

А в 2018 году исследователи обнаружили, что вирусы повлияли также на эволюцию плаценты млекопитающих. В работе отмечается, что люди обязаны своей способностью рожать живых детей фрагменту генетического кода, заимствованного у ретровирусов, которые поражали предков человека более 130 миллионов лет назад.

«Человеческая беременность могла протекать совершенно по-другому — или же ее вообще могло не быть — если бы не пандемии ретровирусов, с которыми столкнулись наши предки», — пишут авторы работы.