Старая история о вирусах глава-1

Большинство вирусных болезней, как широко распространенных, так и редких, экзотических, было известно на протяжении многих столетий и даже тысячелетий существования человечества. Люди не знали лишь главного: что болезни эти вызываются вирусами.

Слово «вирус» в древнеримском языке служило для обозначения понятия «отрава». Оксфордский словарь английского языка толкует слово «вирус» как «болезнетворный яд, яд заразных болезней, подобных оспе». Отсюда и всех исследователей, старающихся проникнуть в тайны вирусов, стали именовать вирусологами, а науку о вирусах — вирусологией.
Первое четкое описание вирусной болезни было сделано в далекой древности известнейшим греческим врачом, кумиром олимпийских спортсменов того времени Гиппократом. Историки медицины, занимаясь анализом его трудов, обнаружили подробнейшую характеристику свинки с перечислением симптомов, этапов развития болезни, объяснением ее заразительности, особенно для маленьких детей.

Ученые тратили долгие годы, чтобы убедиться, что та или иная инфекция вызвана не микробами, а вирусами. И, только доказав это, им приходилось разрабатывать абсолютно новые методические подходы, чтобы понять, каким путем вирус проникает в организм, вызывает появление тех или иных симптомов и как происходит передача вируса от больного к здоровому.

Очень долго врачи и микробиологи строили все свои рассуждения на аналогии между микробными и вирусными болезнями. Ведь именно микробиологи первыми стали заниматься вирусологией. Образование определяет пути мышления, поэтому ученые считали, что вирус должен жить и размножаться так же, как и известные им микробы.

Мир вирусов и мир микробов диаметрально противоположны друг другу, а населяющие их организмы совершенно непохожи: их физиология, структура и способы размножения различны. Чтобы осознать это, потребовалось значительное время.

Необычайно быстрое развитие уровня научных знаний, включая и медицинские, позволило не только лучше изучить многие болезни, но и понять их причины. Совершенствование методов лабораторной диагностики инфекционных болезней, широкое внедрение в медицину современной техники, физики, химии установили совершенно неожиданную закономерность. Оказалось, что почти 80 процентов всех заразных болезней вызывается вирусами, а не микробами, как это считали раньше. Вирусология стала стремительно развиваться. На изучении вирусов и вызываемых ими болезней сосредоточили усилия многие старейшие научноисследовательские учреждения во всех странах мира.

Чем глубже проникали исследователи в тайны царства вирусов, тем шире открывались перед ними просторы неизведанного, тем привлекательнее становилась эта в общемто очень опасная наука. Выяснилось, что вирусы вызывают не только такие хорошо известные инфекции, как оспа, желтая лихорадка, корь, грипп, но и полиомиелит, различные поражения мозга, энцефалиты, гепатит и огромное число так называемых «простудных» заболеваний. Оказалось также, что вирусы — причина многих заболеваний кишечного тракта, некоторых медленно прогрессирующих заболеваний нервной системы, злокачественных опухолей.

Пожалуй, самая распространенная вирусная инфекция у людей, известная в течение столетий, — грипп. Хотя возбудитель этого заболевания впервые обнаружен, выделен и описан в 1933 году К. Смитом в Англии, эпидемии этой болезни, охватывавшие весь земной шар и поэтому названные пандемиями, были известны еще в XII столетии. Начиная с XVI века грипп периодически посещал Европу, и пандемии этой болезни регулярно повторялись через 10—20 лет. Гораздо чаще, с интервалами в дватри года, встречались меньшие по охвату эпидемии, в которые вовлекалось население большинства европейских стран. Затем произошло нечто странное: между 1848 и 1889 годами грипп, казалось, совсем исчез с европейской территории. Однако в 1890 году большая пандемия гриппа охватила все страны. Были зарегистрированы смертельные случаи.

Одна из тяжелейших страниц истории жизни человечества также связана с вирусом гриппа, с его пандемией, которая носила название «испанка», поскольку первые заболевания в Европе были отмечены в Испании. На протяжении двух лет, в 1918—1919 годах, грипп буквально поразил все население земного шара. Такого не наблюдали раньше ни в одной стране: болел каждый второй.

Огромной была и смертность в этот период. В Европе из каждых 1000 жителей умерло пять человек, а на всем земном шаре около 20 миллионов. Это превысило потери всех воевавших стран во время первой мировой войны.

Если в начале XX века на земле господствовал вирус гриппа типа А, то в 1940 году был открыт совершенно иной представитель этого семейства — вирус гриппа типа В. С вирусом типа А у него не было ничего общего. В 1949 году вирус А исчез, а вместо него появился вирус гриппа с новыми свойствами, который ученые назвали А1. Однако он просуществовал только восемь лет. Едваедва ученые изучили его свойства, сумели создать и испытать первые образцы вакцины, только принялись за изготовление массовых партий препарата, чтобы защитить население, как и этот вирус исчез.

В 1957 году возник новый вариант гриппа. Так как он появился из Китая, его назвали азиатским, вирусом гриппа типа А2, или «Сингапур». Вирус «Сингапур» бродил по земле 11 лет. Массу бед он принес, многие не пережили встречи с ним.

В США статистики подсчитали, что во время эпидемии гриппа от этой болезни умирали не только здоровые и цветущие люди в возрасте от 18 до 40 лет. Они обнаружили, что уже после окончания эпидемии увеличивалась (против обычного уровня) смертность среди лиц с хроническими болезнями легких, сердца, печени, почек или ослабленных по другим причинам. В медицинской литературе появился новый термин: дополнительная, или избыточная, смертность. В течение года во время и после каждой эпидемии гриппа число таких дополнительных случаев смерти от разных болезней достигало в США нескольких тысяч. Таким образом, грипп убивал людей не столько во время эпидемии, сколько после нее.

То же самое наблюдалось и после 1968 года, когда опять из Китая распространился новый вирус гриппа, получивший название «А2-Гонконг». Гонконгский вирус собирал свои жертвы на протяжении 10 лет.

Ученые установили, что только с появлением нового варианта вируса возникает и новая пандемия гриппа. Она, как правило, сопровождается сильным увеличением заболеваемости, охватывающей население всего земного шара, а также резким повышением смертности.

Такие обширные эпидемии всегда грозят не только человеческими потерями, но и большим экономическим ущербом для государства. Каждая большая эпидемия гриппа обходится нашей стране около 3 миллиардов рублей, затрачиваемых на оплату больничных листов и на компенсацию потерь промышленности и народного хозяйства, связанных с невыполнением плановых заданий.

Многие ведущие вирусологи в нашей стране и за рубежом связывали происхождение новых вариантов вируса гриппа с постепенно прогрессирующим изменением его свойств под влиянием защитных факторов человеческого организма: под влиянием антител, которые накапливаются у большинства коллективов людей в ходе перенесенных гриппозных заболеваний. Все наблюдения указывали, что эти изменения должны развиваться наиболее интенсивно в условиях жарких стран Юго-Восточной Азии, где население скучено и санитарные условия находятся на весьма низкой ступени развития.

Ведь именно оттуда и началось большинство пандемий гриппа: «Сингапур» в 1957 году, «Гонконг» в 1968-м и его потомок «Виктория-Англия» в 1972-м.

Не зная, как предсказать появление нового гриппозного вируса, против какого его варианта готовить вакцины и другие лечебные препараты, ученые находились в большом затруднении. Многие известные вирусологи были настроены глубоко пессимистично. Они утверждали, что наследственное вещество вируса гриппа, его рибонуклеиновая кислота, по своей структуре кардинальным образом отличается от других вирусов, поскольку состоит из шести фрагментов, в то время как у многих других вирусов она едина. В неблагоприятных условиях вирус гриппа может менять свою внутреннюю структуру, производить перегруппировку фрагментов нуклеиновой кислоты и приобретать новые антигенные свойства. Благодаря этому возникает новый тип вируса, на который прежний иммунитет людей, его антитела, не действует. Математики подсчитали, что таких перегруппировок для шести частиц нуклеиновой кислоты вируса насчитывается несколько сот и, следовательно, все связанные с этим изменения свойств вируса гриппа непредсказуемы.

В середине 60-х годов известнейший вирусолог академик А. Смородинцев и одновременно с ним знаменитый американский ученый Т. Френсис выдвинули теорию, которая показалась многим фантастической. Предположив, что вирусы гриппа изменяются только в пределах определенного числа вариантов, ученые предсказали, что вирусы, которые вызывают эпидемии в наше время, должны были наблюдаться в прошлом столетии. Первое подтверждение эта теория получила в 1968 году, когда на земле появился вирус гриппа «А2-Гонконг».

Ученые предложили обследовать сыворотки крови, которые хранились в лабораторных музеях в течение десятилетий, а также поискать антитела к этому новому вирусу у еще не болевших в 1968 году гриппом пожилых людей, родившихся ранее 1900 года, то есть тогда, когда такой же вирус А2 мог совершать свой предыдущий цикл циркуляции среди людей.

После того как в лабораториях обследовали многие и многие образцы крови, предсказания ученых полностью подтвердились. У людей, родившихся до 1900 года, в крови содержались антитела против вируса гриппа «А2-Гонконг». Это позволило утверждать, что эпидемия 1898—1900 годов была вызвана вирусом, весьма похожим по своей структуре на вирус 1968 года. Однако скептики продолжали оспаривать новую теорию.

Вторым и абсолютно бесспорным подтверждением теории возвращения старых вариантов вируса гриппа стало появление в 1977 году вируса гриппа типа АН, не отличимого по всем лабораторным параметрам от вируса, который уже вызывал обширные эпидемии на земле в 1949—1952 годах. Теперь факты свидетельствовали о том, что круг замкнулся и число возможных вариантов вируса гриппа, способных вызывать эпидемии, не бесконечно, а ограничено уже известными нам типами.

Такое положение позволяет ученым контролировать распространение гриппа, предвидеть и предсказать появление эпидемий и своевременно приготовить необходимые защитные препараты.

Вирусы, вызывая эпидемии заразных болезней, поражают не только людей, но и все живое на земле: и животных, и растения, и, представьте себе, даже микробов.

До сих пор вирус ящура наносит опустошительный ущерб, губит несметные стада коров во многих странах Европы и Америки. В зверохозяйствах поголовье пушных зверей — песцов, лисиц, норок, соболей — постоянно подвержено вирусному заболеванию — так называемой чуме плотоядных зверей (болезни, родственной кори человека). Во время эпизоотий от нее гибнут десятки тысяч этих ценных зверей. От вируса чумы птиц гибнут миллионы кур.

Вирусы поражают и растения. Хорошо известны огромные потери урожая от вирусов мозаичной болезни картофеля, табака, пятнистости помидоров. Практически невозможно найти культурные сельскохозяйственные растения, у которых не было бы своих вирусных болезней.

Для каждого живущего на земле есть свой вирус. Не исключено, что и массовое вымирание древних ящеров могло быть связано с распространением среди этих гигантов неизвестного нам сейчас вируса.

Отдельные вирусные заболевания с древних времен использовались людьми для своей пользы и даже для удовольствия. Высоко ценимые любителями необычайные по цветовой гамме полосатые тюльпаны возникли благодаря поражению этих растений специфическими вирусами тюльпанов, переносимыми тлями. Тюльпаны самых фантастических расцветок можно видеть на некоторых картинах Рембрандта. Сейчас это называют ошибкой цвета, а в средневековой Голландии существовал обычай, по которому невеста считала себя счастливой только если в ее свадебном букете оказывалось несколько тюльпанов новой, необычной расцветки.

Для проникновения в заманчивые тайны вирусов необходимо большое число квалифицированных специалистов, знающих досконально не только медицину и биологию, но также и биофизику, биохимию, органическую химию, физику и технику — ведь современная наука немыслима без сложнейших приборов и автоматической аппаратуры.

Порой слышишь, что вирусные болезни бывают «известные» и «неизвестные». Например, раньше считали, что она не связана с заражением, вызвана, допустим, нарушением обмена веществ или охлаждением. А затем научились выделять от таких больных определенный вирус и доказали, что именно им люди заражались. Так была выяснена, скажем, вирусная природа большинства воспалений легких или серозных менингитов, воспалений оболочек мозга.

Многие малопонятные недуги все чаще расшифровываются как болезни вирусной природы. Сейчас уже установлено, что некоторые хронические заболевания нервной системы, внутренних органов человека, отдельные психические болезни вызываются теми или иными вирусами.

Кроме хорошо известных и детально изученных сейчас вирусных заболеваний, в истории инфекционных болезней человечества были описаны случаи обширнейших эпидемий, в которых, по всей вероятности, повинны вирусы. Они поражали население многих стран, убивали людей или делали их инвалидами, вызывали панику среди населения, привлекали к себе общественное внимание, а через несколько лет исчезали и никогда больше не появлялись.

Первой такой эпидемией, описание которой сохранилось до наших дней, была «потливая болезнь» во времена царствования Тюдоров в Англии. Европейские писатели того времени называли ее «английская потливая горячка». Первая вспышка этих заболеваний возникла с приходом в Англию короля Генри VII и его французских наемников в 1485 году.

Болезнь имела весьма характерные признаки, которых никогда раньше врачи не знали. Наиболее яркими симптомами были: высокая температура, покраснение лица и интенсивное выделение пота. Смерть наступала уже через день или два после начала болезни. Было отмечено, что заболевание поражает в первую очередь людей состоятельных, живущих в хороших условиях, и гораздо реже распространяется среди бедного люда. Кроме того, чаще болели взрослые, чем дети. В течение нескольких месяцев от «потливой горячки» один за другим умерли три лорд-мэра Лондона.

Первая эпидемия закончилась в том же году. Позднее наблюдали еще несколько таких эпидемий. Последняя, наиболее тяжелая, распространилась в 1562 году не только по Англии, но и по большей части Европы. Затем болезнь канула в Лету, исчезла и никогда нигде не появлялась.

Во время первой мировой войны, в 1916 году, на юге Европы в Румынии обнаружили какую-то непонятную болезнь. При этом развивался энцефалит (воспаление мозга) и наблюдались симптомы поражения нервной системы. Но главным ее признаком было необоримое желание спать днем. Болезнь очень часто приканчивала свою жертву, а у тех, кто выжил, навсегда оставались мелкие судорожные подергивания верхних и нижних конечностей. Болезнь была названа летаргическим энцефалитом, или — по имени описавшего ее исследователя — энцефалитом Экономо. В последующие годы она встречалась все чаще и чаще, распространилась по всей Европе, а затем и в остальных странах мира. 1923 год собрал самую обильную жатву. Затем случаи летаргического энцефалита наблюдались все реже и в 1930 году полностью прекратились.

Эта болезнь никогда не поражала сразу большое количество людей. Тогда ученым не удалось выделить никакого возбудителя, однако большая часть тех, кто занимался изучением этой болезни, предполагала, что она вызвана вирусом.

Третий пример неизвестной вирусной болезни — австралийская болезнь X. Она появилась в 1917—1918 годах и распространилась на довольно значительной территории Австралии. Вначале случаи заболевания были довольно редкими, однако большинство из них оканчивалось гибелью. Ученым удалось воспроизвести эту болезнь в лаборатории на обезьянах, но методы вирусологического исследования находились в то время еще в зачаточном состоянии, и выделить вирус не удалось. Причина этих смертельных энцефалитов осталась неразгаданной. Последний случай болезни наблюдали в 1925 году.

Ученым удалось показать, что, хотя вирус и переносится комарами, основными хозяевами возбудителя служат перелетные птицы. Теперь уже исследователи приблизились- к разгадке тайны появления и внезапного исчезновения болезни. Оказалось, что тайна была связана именно с характером миграции перелетных птиц.

Вирус жил и размножался как постоянный паразит только у птиц определенного вида, а разносился только определенным видом комаров, который обитал только в этой тропической зоне. Причем прилет этих птиц в Австралию и интенсивный выплод комаров наблюдались, только когда наступали интенсивные дожди. Вот сколько этих «только» должно было соединиться в единую систему, чтобы создались благоприятные условия для появления и распространения болезни. К тому же это должно было произойти ранней весной и именно в Восточной Австралии.

Исключительно редкое совпадение интенсивных дождей, прилета птиц и выплода комаров в определенное время года способствовало появлению вируса и давало ему возможность распространиться на континенте и среди людей. Этот пример показывает, что таинственность возникновения болезни сохранялась лишь до тех пор, пока к разгадке тайны не приступил достаточно квалифицированный персонал, не были привлечены современные технические методы исследования.

Еще одним интересным примером широкого распространения ранее неизвестных вирусов могут служить кишечные вирусы Коксаки, открытые в 1948 году. Название их происходит от маленького городка в штате Нью-Йорк, где был выделен первый представитель этой группы. Сейчас вирусологи изучили более 30 разных типов вирусов Коксаки. Большинство из них просто обитает в кишечнике человека, не принося ему вреда. Вирусы размножаются в тканях кишечника, выделяются в окружающую среду и могут при этом заражать все новых и новых людей. По своей структуре эта группа вирусов отдаленно родственна болезнетворному вирусу полиомиелита, который вызывает параличи у детей.

Некоторые представители семейства Коксаки могут иногда вызвать болезнь с поражением мышечного аппарата. До параличей дело не доходит, однако у больного повышается температура, наблюдаются сильнейшие боли в мышцах спины, живота, конечностей. Обычно ставят диагноз миалгии, то есть мышечных болей, а врач, незнакомый с симптомами этой болезни, может из-за болей мышц в нижней части живота заподозрить даже аппендицит.

Вирусы Коксаки служат причиной болезни Борнхольма. Она впервые отмечена на острове Борнхольм в Балтийском море. При этом поражаются миндалины, ставится диагноз ангины, болезнь обычно быстро проходит и не вызывает тяжелых последствий.

В последние годы выяснили, что многие вирусы Коксаки вызывают у детей (реже у взрослых) большие эпидемии серозного менингита — воспаление мягких оболочек мозга и заболевания, напоминающие ящур животных. Тут уже картина более тяжелая: не только поднимается температура, но наблюдаются и судороги, и временные проходящие параличи, и целый «набор» симптомов повреждения периферической нервной системы, а также воспаление мышц.

Можно предположить, что в результате изменчивости вирусной популяции возникнет новый тип вируса Коксаки с более выраженным болезнетворным действием на организм человека. Можно допустить, что этот вирус окажется способным вызывать такие сильные боли в мышцах, которые полностью парализуют жертву. Если в процесс вовлечены мышцы сердца, то развиваются симптомы острой сердечной недостаточности, от которой чаще умирают младенцы. В последние годы были описаны в ряде стран эпидемии подобного вида. Вспоминая историю, можно думать о том, что эпидемия «английской потливой горячки» в 1562 году также была связана именно с вирусами Коксаки, усилившими свое болезнетворное действие.

В 1932 году в городе Сан-Луи в США возникла эпидемия энцефалита, вызванная новым типом вируса. Почему это произошло, удалось установить лишь через несколько лет, когда ученые выделили и хорошо изучили вирус. Оказалось, что вирус энцефалита Сан-Луи обычно является почти безвредным паразитом у птиц. Он передается от одной птицы к другой клещами, которые живут в их гнездах. На более далекие расстояния вирус разносится комарами, также питающимися кровью птиц.

Эпидемии, возникшие у людей, могли быть связаны с какими-то изменениями окружающей среды, способствовавшими передаче больших концентраций вируса людям через комаров. Кроме того, не исключена возможность, что именно в этой местности у вирусов произошла какая-то мутация (генетическое изменение в наследственном веществе) и они приобрели способность размножаться в организме и поражать мозг людей. Так или иначе эпидемия возникла, а затем исчезла.

Мутации, которые вообще-то нередко происходят в структуре РНК под влиянием внешних воздействий (а это подтверждается лабораторным исследованием), могут сопровождаться изменением патогенности (болезнетворности) вируса для своего постоянного хозяина, в организме которого тот обитает. Кроме того, эти изменения могут оказаться настолько серьезными, что вирус приобретет способность размножаться в организме нового хозяина.

Это позволяет вполне обоснованно предположить, что те или иные вирусы животных или птиц под влиянием тех или иных изменений структуры могут приобрести способность вызвать заражение, заболевание, а затем и эпидемию среди людей, несмотря на то, что раньше такой вирус был абсолютно безвредным для человека. Драматические события такого рода происходят и в наше время.

В 1967 году в город Марбург, расположенный в самом центре Западной Германии, привезли из Уганды партию зеленых мартышек. Этих обезьян вопреки установленным правилам не подвергли карантину и уже вскоре после доставки использовали в биологической лаборатории. В научных целях у них взяли кровь и органы. Видимо, обезьяны были больны, так как через несколько дней у персонала лаборатории и вивария, где содержались обезьяны, начались тяжелые заболевания. У больных наблюдалась высокая температура, кровоизлияния в коже и различных органах — так называемая геморрагическая лихорадка. К тому же появились и признаки энцефалита.

Один за другим заболело 25 человек. Их лечили лучшие врачи, но, несмотря на принятые меры, семерых спасти не удалось. К счастью, «марбургская болезнь», такое название она получила с легкой руки газетчиков, дальше этой лаборатории не распространилась, а исчезла самым загадочным образом.

В 1975 году в Южно-Африканской Республике наблюдалось два случая этой болезни. Один из них окончился смертельным исходом.

Летом и осенью 1976 года необычно тяжелые эпидемии ранее неизвестной геморрагической лихорадки возникли среди жителей Южного Судана и Заира. Для этих эпидемий была характерна (почти в 15 процентах всех случаев) повторная передача болезни через контакт с больным. Возникли цепочки из 5—7 человек, заразившихся друг от друга. Первые репортажи из Южного Судана сообщали об очень быстром и широком распространении лихорадочных заболеваний, сопровождавшихся сердечной слабостью и желудочно-кишечными кровотечениями. Из 161 заболевшего 77 вскоре умерли. В Северном Заире болезнь оказалась еще более свирепой: 325 из 358 случаев заболеваний окончились смертью.

Когда государства Заир и Судан сообщили о смертельных заболеваниях, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) послала туда группу вирусологов и эпидемиологов. Эпидемиологи разрабатывали защитные меры, чтобы предупреждать дальнейшее распространение эпидемии, и искали способы передачи болезни от человека к человеку. Вирусологи, естественно, искали вирус. Зона Бумба, в которой возникла вспышка, была закрыта для путешественников, по границам зоны установили строжайший карантинный надзор.

Работники ВОЗ начали поиски причин заболеваний. Исследовали кровь, мочу и другие выделения больных людей, отсылали материалы для анализа в специальные вирусные лаборатории ВОЗ в Бельгии, Англии и США. Вскоре удалось обнаружить возбудителя болезни. Все сотрудничавшие между собой лаборатории выделили один и тот же, похожий по своему виду и основным свойствам на марбургский, но самостоятельный вирус. Он получил имя «вирус Эбола» — по названию реки в Судане, где был центр вспышки болезни.

Эпидемиологи и паразитологи обнаружили этот вирус у грызунов. В организме этих зверьков он жил и размножался долгие годы, не распространяясь на людей. Затем под влиянием какой-то причины, еще неизвестной, произошла мутация, и вирус приобрел способность размножаться в организме людей. Обследование большого числа грызунов позволило обнаружить и клещей, которые переносили заразу с грызунов на находившихся поблизости людей. Эпидемия возникла, когда образовалась характерная цепочка: вирус — грызун — клещ — человек. Именно по этой цепи передавался вирус и попадал в организм людей. Затем уже особый вид комаров переносил его от человека больного к человеку здоровому, увеличивая зону распространения эпидемии.

Это третье появление сходного с марбургским вируса отличалось от первых двух крайне высокой заразительностью. В результате погибло около четверти персонала больниц, куда поступали заболевшие.

История становления вирусологии как науки отличается от многих других наук тем, что развиваться она начала задолго до того, как были открыты сами вирусы.

Еще в конце XVIII столетия Э. Дженнер в Англии сделал величайшее открытие — разработал против оспы живую вакцину, с помощью которой во всем мире началась борьба с этим страшным заболеванием. Затем Л. Пастер создал метод прививок против бешенства и других инфекций, положив начало научному обоснованию борьбы с вирусными болезнями с помощью живых ослабленных вакцин.

Вакцинация стала основным методом борьбы против многих инфекционных, и в частности вирусных, заболеваний. Правда, широкое развитие этот метод получил в XX веке. Уже в наше время именно благодаря вакцинам были побеждены многие вирусные инфекции, уносившие в прежние годы миллионы человеческих жизней. Появилась возможность бороться и с вирусными заболеваниями сельскохозяйственных животных.

После работ Пастера, показавших, что заразные болезни вызываются мельчайшими живыми организмами, или микробами, предполагалось, что их присутствие можно будет выявить при всех инфекционных болезнях. Но очень скоро ученые убедились, что это не так.

Ни один из вновь открытых методов бактериологических исследований не позволял найти микроба, с присутствием которого можно было бы связать возникновение таких болезней, как оспа, корь или свинка. Однако Пастеру даже не приходила в голову мысль о возможности существования возбудителя, полностью отличного по своей природе от микробов.

Первый вирус, существование которого было бесспорно научно доказано, поражал не людей и не животных, а табачные растения, вызывая у них болезнь, известную под названием «мозаичная болезнь табака», поскольку листья покрывались бурыми пятнами различной формы.

Еще в 1886 году немецкий ученый А. Мейер, работавший в Голландии, показал, что сок растений, больных мозаичной болезнью, вызывает у здоровых растений такое же заболевание. Мейер был уверен, что виновник болезни микроб, и в течение ряда лет безуспешно искал его. Изучил многие сотни образцов, взятых от больных растений, но микроба не нашел. Пытался заражать растения самыми различными материалами, наверняка содержавшими бактерии (сыр, прокисшее пиво, птичий помет). Использовал тысячи наверняка заразительных образцов. Однако все эти опыты оказались безуспешными, растения не инфицировались.

В 1892 году профессор ботаники Петербургского университета Д. Ивановский подтвердил некоторые находки Мейера. Несколько лет подряд изучал он мозаичную болезнь, поразившую обширные плантации табака в Крыму. Ученый работал как одержимый. Он показал, что сок больных растений заразен, но его инфекционность исчезает от кипячения.

Хотя в соке растений Д. Ивановский и не нашел никаких микробов, ученый был убежден, что они там должны обязательно быть. Ведь он опроверг утверждение Мейера о том, что сок больных растений теряет свои заразные свойства после фильтрования через двойной слой фильтровальной бумаги. Ивановский показал, и в этом главное значение его открытия, что сок сохраняет свои инфекционные свойства после пропускания через свечи Пастера — Шамберлена, сделанные из мелкопористой глины, которая удаляет из жидкости любые видимые в микроскоп организмы, любые бактерии. Это доказывало, что существуют какие-то заразные агенты, которые намного мельче всех известных в ту пору микробов.

Открытие вирусов (так их стали называть впоследствии), сделанное Д. Ивановским, который не был даже микробиологом, представлялось тогда многим ученым неким любопытным парадоксом. Никто не думал, что из этой, казалось бы, случайной находки мельчайших микроорганизмов разовьются современные знания о фактически новом царстве живой материи, широко раздвинувшем старые границы известного мира животных и растений.

Ивановский, несомненно, принадлежит к выдающимся ученым нашего времени: ведь ему удалось сделать не только величайшее открытие, но и основать совершенно новую науку — науку о вирусах. Доказав существование фильтрующихся инфекционных агентов, Ивановский нашел метод, с помощью которого можно было отличить возбудителей вирусных заболеваний. Рассматривая под микроскопом зараженные листья растений табака, Ивановский обнаружил мельчайшие кристаллы. Он правильно решил, что они связаны с проникновением возбудителя в растение. Лишь через несколько десятилетий ученые доказали способность многих вирусов формировать кристаллы внутри зараженных клеток при различных заболеваниях не только у растений, но и у животных.

После открытия Ивановского датский микробиолог М. Бейеринк повторил его опыты и подтвердил, что агент, вызывающий мозаичную болезнь табака, свободно проходит через фарфоровые фильтры. В противоположность Мейеру и Ивановскому Бейеринк отверг мысль о связи болезни с бактериями и выдвинул идею, что это «жидкий живой контагий».

Бейеринк был весьма скрупулезным исследователем. Его не удовлетворяли результаты фильтрования сока больных растений, и, чтобы полностью отвергнуть роль микробов в возникновении болезни, он предпринял другой эксперимент.

Полученный от больных растений сок Бейеринк поместил на поверхность плоской чашки с плотным слоем агара (его приготовляют из экстракта морских водорослей). Благодаря высоким питательным свойствам агара микробы развиваютcя на его поверхности, образуя колонии. Проникнуть в глубь этого желеподобного вещества ни один микроб не может.

Через несколько дней Бейеринк снял верхний слой агара, где действительно выросли колонии микробов, и использовал для заражения здоровых растений средний и нижний слои, куда микробы проникнуть не могли. Предположения подтвердились: какое-то вещество, попавшее в глубь агара, вызвало мозаичную болезнь в зараженных листьях.

После этих опытов Бейеринк написал, что причиной болезни «является вирус, который скорее всего находится в жидком или растворенном состоянии и не является плотной частицей».

Через два года германские микробиологи Ф. Лефлер и П. Фрош показали, что ящур, эпидемическая болезнь крупного рогатого скота, также вызывается фильтрующимся агентом — вирусом, а в 1901 году В. Рид и его сотрудники установили, что возбудитель желтой лихорадки, тяжелейшей тропической болезни людей, также проходит через фильтры и является вирусом.

Ученый мир не сразу признал открытие вирусов Д. Ивановским. Даже в 20-х годах нашего века высказывалось много предположений, что вирусы — это либо мельчайшие простейшие организмы, либо такие формы бактерий, которые могут проходить через фильтры. Выдвигались даже гипотезы, что вирусы — это яды, которые выделяются внутри клеток под воздействием каких-то неизвестных факторов.

Перелом наступил лишь после того, как Ф. Д'Эрель открыл вирусы, паразитировавшие внутри различных микробов. Оказалось, что микробы тоже заражаются и гибнут от своих «микробных» вирусов. Д'Эрель назвал их бактериофагами, то есть «пожирателями микробов». После опытов Д'Эреля различные высказывания о «чудодейственной» природе вируса отпали сами собой.

В 1932 году крупный английский химик В. Элфорд создает искусственные мелкопористые коллоидные мембраны с точно установленным размером отверстий в пределах от 50 до 300 нанометров. (Раньше эти величины называли миллимикронами, а теперь обозначают термином «нанометр», что значит — миллиардная доля метра). Пропуская через эти мембраны растворы, содержавшие некоторые бактериофаги и вирус осповакцины, Элфорд устанавливает их размеры. Теперь метод ультрафильтрации широко используется для определения размеров вирусов.

Когда ученые исследуют вирусы, поражающие животных, растения, микробов, они используют в качестве модели соответствующие виды животных, растений и микроорганизмов. Иное дело, когда пытаются выделить вирус от человека. Приходится каждый ,раз отыскивать таких лабораторных животных, в организме которых вирус сможет размножиться и вызвать развитие определенной клинической картины болезни.

Экспериментальные животные позволили в свое время выделить и изучить вирусы бешенства, оспы, герпеса, ящура, гриппа, полиомиелита и многих возбудителей энцефалитов. Однако уже перед первой мировой войной возможности этого метода были исчерпаны. Многие, по всей вероятности вирусные, болезни воспроизвести на лабораторных животных не удавалось: вирусы в их организме не размножались. Параллельно с использованием различных животных велись интенсивные поиски других моделей, где вирусы человека могли бы размножаться и обнаруживать себя.

В 1931 году американские исследователи М. Вудруф и Э. Гудпасчер изобрели метод культивирования вирусов в развивающемся курином эмбрионе. После 7— 10 дней инкубации, когда в яйце развивался зародыш, туда вводили материал, содержащий вирусы. В курином эмбрионе многие вирусы прекрасно размножаются и могут накапливаться в окружающей зародыш жидкости в больших количествах. Яичная скорлупа делала внутреннее содержимое яйца вполне герметичным и препятствовала проникновению извне чужеродных вирусов и бактерий. В курином яйце не развивались антитела, и вирусы могли беспрепятственно размножаться.

В курином эмбрионе были выращены и изучены все известные вирусы гриппа. Эмбрионы используют и для приготовления вакцины против гриппа.

Наиболее быстрое развитие вирусологии началось после 1948 года, когда Д. Эндерс, известнейший американский исследователь-вирусолог, впоследствии лауреат Нобелевской премии, разработал метод так называемых однослойных тканевых культур.

Любые кусочки живых тканей, взятые от человека, животных, насекомых, растений, после их обработки раствором особого фермента — трипсина, получаемого из поджелудочной железы коров, распадаются на отдельные клетки. После удаления трипсина клетки приобретают способность жить в искусственных условиях, внутри стеклянных пробирок или флаконов с небольшими количествами питательной среды. В таких благоприятных условиях клетки активно размножаются, постепенно покрывают тонким слоем поверхность стекла и могут существовать в течение большого промежутка времени. Нужно лишь поместить их в термостат при температуре 37 градусов Цельсия.

Такие культуры клеток хорошо поддерживали рост различных вирусов. С помощью метода тканевых культур за последние двадцать лет удалось подробно изучить, как живут и размножаются многие известные вирусы. Кроме того, этот метод позволил открыть и исследовать несколько сот ранее неизвестных вирусов. Началось производство разнообразных вирусных вакцин и диагностических препаратов, возник новый молекулярно-биологический раздел вирусологических исследований.

Вирусы, как и микробы, можно разделить на две большие группы. Одни вирусные болезни поражают только людей, и там вирус передается исключительно ОТ одного больного человека к другому. У других естественным хозяином служит животное.

Легче всего понять путь передачи инфекции при таких болезнях, как оспа, ветрянка (ветряная оспа), корь, свинка, краснуха и грипп. При кори, которую можно взять в качестве примера, сыпь появляется не только па коже, но и на внутренней поверхности рта и глотки. Большие количества вируса попадают в слюну. Теперь любая капелька слюны, которая вылетает изо рта во время кашля, чихания или обычного разговора, становится потенциально опасной, заразной для всех других людей. В медицине такие инфекции называют капельными.

В воздух могут попасть и высохшие на носовых платках или постельных принадлежностях выделения из носа. Этот способ передачи заразного начала путем вдыхания мельчайших частиц пыли, загрязненных вирусом, является весьма распространенным для оспы и для некоторых бактериальных инфекций, таких, как туберкулез и дифтерия.

Для многих вирусных болезней характерен довольно длительный инкубационный период, то есть время между внедрением вируса в организм и появлением первых симптомов болезни.

Мальчик пошел в школу и заразился там корью. А в семье двое маленьких детей. Эти двое почти наверняка заболеют, но первые симптомы будут заметны, как правило, через 12 дней после того, как у брата появится сыпь.

Размножение вируса кори начинается уже через несколько часов после заражения. Однако нужно 12 дней, чтобы потомки первоначально проникшего вируса размножились до значительных концентраций. Только тогда они приобретут способность проникнуть в кожу и в горло больного ребенка, а оттуда с капельками слюны могут выделиться в окружающую среду и заразить нового восприимчивого человека.

Летом, как правило, увеличивается число кишечных заболеваний, вызванных теми или иными микробами. Это дизентерия, брюшной тиф и ряд других болезней. Микробы из кишечника больного человека выделяются с экскрементами во внешнюю среду, загрязняя воду, фрукты и овощи. Аналогичным путем распространяются и некоторые вирусные болезни. Такие инфекции носят название энтеровирусных. Вызывают их вирусы полиомиелита, гепатита и Коксаки.

Самой страшной для большинства стран мира болезнью еще два десятилетия назад был полиомиелит, детский паралич. Вирус полиомиелита вызывал обширные эпидемические вспышки параличей, поражавшие главным образом детей.

Через воду и загрязненные продукты питания распространяется и вирус гепатита. Он виновник так называемой желтухи у людей всех возрастов,

В летние месяцы все чаще наблюдаются вспышки серозных менингитов, заболеваний, связанных с воспалением оболочек мозга и характеризующихся симптомами поражений нервной системы. Вызываются они вирусами группы Коксаки.

Вирус простого герпеса попадает в организм здорового человека от больного через мельчайшие трещинки «а поверхности кожи или слизистых оболочек. В результате возникают характерные воспалительные изменения вокруг рта, носа.

Иное дело, когда постоянным, естественным хозяином является животное. К человеку такие вирусы попадают, в общем-то, случайно, в результате особого стечения обстоятельств. Чаще всего этому способствуют те или иные кровососущие насекомые, переносчики вируса: комары, москиты или клещи. Так происходит заражение людей энцефалитом в тайге, желтой лихорадкой в тропиках.

Комар или клещ должен напиться крови животного только в тот период, когда в ней содержатся достаточно высокие концентрации вируса. Лишь при этом условии вирус может попасть в организм насекомого. Если затем насекомое встретит на своем пути человека и станет сосать у него кровь, инфекция сможет проникнуть в организм человека и заразить его. Лишь достаточное количество вирусного материала, попавшее в организм комара или клеща, может поддержать передачу инфекции в цепи грызун — насекомое — человек.

При многих вирусных болезнях, передаваемых насекомыми, возбудитель должен пройти дополнительный цикл размножения в организме переносчика. Так происходит, например, при желтой лихорадке. Лишь через 7—10 дней вирус размножится в клетках кишечника комара, насосавшегося крови больного, и накопится в его слюнных железах. Только тогда комар может заразить нового человека.

Ученые всегда стараются познать ключевые проблемы взаимоотношений между окружающей природой и обитающими в ней людьми, животными и вирусами, которые их заражают. Понимание способов передачи вируса от одного зараженного хозяина к другому помогает находить пути для борьбы с эпидемиями, а также объяснить сохранение вирусной инфекции в природе на протяжении многих веков. Изучая каждую инфекцию, вирусологи всегда стараются обнаружить именно эти ключевые позиции, познать, какие существуют животные-хозяева, кроме человека, и каким путем, непосредственно от человека к человеку или с помощью определенного переносчика, вирус передается от одного хозяина к другому.

То, что происходит при вирусных болезнях человека в естественных условиях, нельзя воспроизвести в лаборатории. В этом одна из основных трудностей работы вирусологов: им приходится подбирать животных, у которых тот или иной вирус может вызвать болезнь. Однако точно воспроизвести клиническую картину, которую врач видит у больного человека, у животных никогда не удается. Хотя, к счастью, если вирус размножается у животного, картина болезни часто бывает похожей на то, что происходит в организме человека.

В начале века американский ученый П. Раус открыл вирус, вызывавший у кур развитие злокачественных опухолей — сарком. (Его так и называют вирус саркомы Рауса.) Долгие годы это открытие оставалось первым и единственным экспериментальным подтверждением вирусной теории рака.

Несмотря на многие неудачи, ученые не оставляли эту проблему. Постепенно, в основном уже в послевоенные годы, были открыты вирусы, вызывавшие развитие опухолей у животных: вирусы папилломы кроликов, рака почек лягушек, рака молочных желез мышей, лейкозы мышей и некоторые другие. Ученые решили, что у каждого вида животных существуют свои вирусы, вызывающие опухоли.

С помощью электронного микроскопа в начале 60-х годов ученый А. Тимофеевский и некоторые зарубежные вирусологи обнаружили вирусоподобные тельца в экстрактах из некоторых опухолей человека. В Москве, в Институте онкологии, В. Бергольц наблюдал саркомы и лейкозы у некоторых лабораторных животных, когда вводил им фильтраты из опухолевых тканей человека. Группа американских вирусологов доказала, что опухоли у лабораторных животных можно вызывать, если вводить им некоторые вирусы из организма здоровых людей. Это свидетельствует, что даже здоровые люди могут быть носителями потенциально опухолеродных вирусов.

В 1957 году московские ученые, руководимые академиком Л. Зильбером, показали, что вирус куриной саркомы Рауса может вызвать опухоли у крыс и кроликов, если его вводили новорожденным животным. При этом обязательном условии вирус внедрялся в их клетки, и через несколько месяцев начиналось развитие саркоматозных опухолей.

Таким образом, ученые установили чрезвычайно важный факт широкого спектра межвидовой заразительности вируса Рауса. В дальнейшем метод заражения новорожденных животных был использован многими учеными в различных странах мира. Выяснилось, что вирус куриной саркомы Рауса может вызывать раковые опухоли не только у птиц и млекопитающих (морских свинок, мышей, хомяков, собак, обезьян), но и даже у пресмыкающихся: черепах, змей и ящериц.

Открытие ученых послужило толчком для развития современной вирусной онкологии. Поиски вирусов, вызывающих злокачественные опухоли у человека, стали проводиться во многих лабораториях мира. Вскоре появились и первые результаты. Было обнаружено, что если новорожденных хомяков заразить некоторыми аденовирусами человека, то примерно через полгода у этих грызунов разовьются саркомы.

Теперь метод заражения новорожденных животных повсеместно используется для строгого контроля всех выпускаемых вакцин на отсутствие в них чужеродных опухолеродных вирусов. Именно благодаря этому открытию сам П. Раус спустя 55 лет после выделения вируса куриной саркомы был удостоен Нобелевской премии.

Очень интересные работы проводятся в Сухуми, группой сотрудников под руководством профессора Б. Лапина. Им удалось воспроизвести у обезьян раковое заболевание крови, похожее на лейкоз человека. Для этого обезьянам вводили кровь больных лейкозами людей. Более того, когда кровь заболевших обезьян вводили здоровым животным, у них наблюдалось такое же раковое заболевание крови, с характерной для лейкоза клинической картиной. Эти опыты открыли наконец, что существуют лабораторные животные, наши отдаленные родственники — обезьяны, которых можно использовать в качестве экспериментальной модели для изучения раковых заболеваний, поражающих людей.

Злокачественные опухоли, конечно же, не заразны. Наблюдения показывают, что животные, имеющие вирусные опухоли, при контакте с другими животными никогда не заражают их. Таким образом, отсутствие практической заразительности рака при контакте людей между собой не противоречит вирусной теории рака, которая получила сейчас признание во всех онкологических исследованиях.

Изучение вирусных опухолей животных позволяло думать, что вирус передается от матери потомству еще во внутриутробном периоде. Накопленные в дальнейшем факты подтвердили и уточнили, что от матери новорожденному передается не сам вирус, а только его наследственное вещество. Оно как бы вкраплено в состав хромосом человека, его наследственной информации.

Получается, что практически все люди с самого рождения носят в себе вирусное начало. Когда-то в будущем оно может дать опухоль, а может и не проявить себя до естественной смерти человека от старости. Сейчас уже бесспорно установлено, что на возникновение опухоли влияют многие дополнительные факторы внешней среды: вредные химические воздействия, длительное физическое раздражение тканей, неблагоприятное нервное состояние человека и в первую очередь курение.

На примере рака молочных желез мышей можно легко показать, что вирус передается потомству с молоком матери. Только у мышат, которые сосут мать с опухолью, развиваются в дальнейшем раковые опухоли. Если же мышата, рожденные этой матерью, будут вскормлены другой самкой, опухоли у них не возникнут. Это еще раз подтверждает, что опухолеродные вирусы могут находиться в организме многих людей с раннего детства. Однако это вовсе не делает обязательным развитие у них опухоли. Между возникновением заболевания и попаданием вируса в организм нет такой зависимости, как, например, при гриппе или кори. Животные, которые получили опухолеродный вирус рака молочной железы, заболевают не в детстве, а во второй половине жизни, что соответствует примерно 40—50-летнему возрасту людей.

Так или иначе с вирусами связывают сейчас развитие большинства раковых заболеваний человека, возникновение у него сарком и злокачественных заболеваний крови — лейкозов. Вирусная природа уже бесспорно доказана для злокачественных новообразований, поражающих птиц, млекопитающих и многих других живых существ.

Ученые сделали еще одно важное открытие: доказали отсутствие вирусной природы у ряда опухолевых заболеваний, для которых еще нет лабораторной модели. Это позволяет сделать один, но очень важный вывод на будущее: пути изыскания средств профилактики и лечения вирусных опухолевых процессов неразрывно связаны с развитием вирусологии. Познание процессов взаимодействия вируса с клетками, несомненно, даст ученым ответ на вопрос о том, как же нормально живущие клетки превращаются в опухолевые, каким путем возникают неизлечимые сейчас раковые заболевания.

Конечно, было бы большой ошибкой думать, что открытие какого-то вируса, вызывающего опухоли у человека, сразу же решит все проблемы онкологии. Однако это будет первым шагом, и шагом весьма важным. Ведь, имея в руках вирус, можно приступить к созданию средств специфической профилактики вирусных опухолей, противовирусных вакцин.

Продолжение скоро будет.