Межвидовой барьер. Неизбежное будущее человеческих заболеваний и наше влияние на него

А вот зоонозные патогены скрыться могут. Именно поэтому они настолько интересны, сложны и приносят столько проблем.

Оспа обезьян – это болезнь, похожая на натуральную оспу; она вызывается родственником вируса оспы. Она по-прежнему угрожает жителям Центральной и Западной Африки. Оспа обезьян имеет одно важнейшее отличие от натуральной оспы: ее вирус может заражать не только людей, но и других приматов (отсюда название), а также некоторых млекопитающих, в том числе крыс, мышей, белок, кроликов и луговых собачек. Желтая лихорадка, которая тоже заразна и для обезьян, и для людей, вызывается вирусом, который передается от жертвы к жертве – в том числе от обезьян к людям – через укусы определенных видов комаров. Это более сложная ситуация. Первое, что из нее следует, – люди, скорее всего, и дальше будут болеть желтой лихорадкой, если только ВОЗ не уничтожит всех комаров или не перебьет всех уязвимых для инфекции обезьян в тропической Африке и Южной Америке. Бактерия-возбудитель болезни Лайма отлично умеет прятаться в белоногих мышах и других мелких млекопитающих. Эти патогены, конечно, скрываются не сознательно. Они живут там, где живут, и передаются так, как передаются, потому что эти варианты срабатывали для них раньше, давая возможности для выживания и размножения. По холодной дарвиновской логике естественного отбора эволюция превращает случайности в стратегию.

Самая неочевидная стратегия – прятаться в так называемом естественном резервуаре. Резервуар (некоторые ученые предпочитают термин «естественный носитель») – это живой организм, который переносит патоген, долгое время может хранить его в себе, но при этом практически (или вообще) не болеет. Когда болезнь вдруг исчезает между вспышками (как вирус Хендра в 1994 году), ее возбудитель должен ведь куда-то деваться, правильно? Может быть, возбудитель вообще исчез с лица земли, но, скорее всего, нет. Может быть, он полностью вымер в конкретном регионе и появится лишь после того, как ветер и «счастливая» случайность занесут его обратно. А может быть, он до сих пор прячется где-то поблизости, в каком-нибудь естественном резервуаре. В грызуне? Птице? Бабочке? Летучей мыши? Оставаться незамеченным в естественном резервуаре, пожалуй, проще всего, когда биоразнообразие высоко, а экосистема остается сравнительно нетронутой. Верно и обратное: экологические потрясения приводят к появлению болезней. Потрясите дерево, и из него что-нибудь выпадет.

Почти все зоонозные заболевания вызываются одним из шести видов патогенов: вирусами, бактериями, грибками, протистами (небольшими сложными существами, например, амебами; раньше они носили не очень точное название «простейшие»), прионами или червями. Коровье бешенство вызывается прионом – неверно свернутой белковой молекулой, которая заставляет неверно сворачиваться и другие молекулы, подобно «льду-девять», заразной воде из великолепного романа Курта Воннегута «Колыбель для кошки». Сонная болезнь, распространенная в Африке южнее Сахары, вызывается протистом Trypanosoma brucei, который передается между дикими млекопитающими, домашним скотом и людьми посредством укусов мухи цеце. Сибирская язва вызывается бактерией, которая может годами жить в почве в спящем состоянии, а затем, когда ее выкапывают, заражает людей через пастбищных животных. Токсокароз – это легкая зоонозная болезнь, вызываемая круглыми червями; вы можете заразиться ею от вашей собаки. Но, к счастью, как и собаке, вам помогут лекарства-антигельминтики.

Наибольшую проблему составляют вирусы. Они быстро эволюционируют, на них не действуют антибиотики, они зачастую трудноуловимы, разнообразны в своем действии, смертность от них бывает невероятно высока, а сами они при этом дьявольски просты, – по крайней мере, в сравнении с другими живыми или квазиживыми существами. Эбола, лихорадка Западного Нила, геморрагическая лихорадка Марбург, SARS, оспа обезьян, бешенство, боливийская геморрагическая лихорадка, лихорадка денге, желтая лихорадка, Нипах, Хендра, геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (возбудитель, названный в честь корейской реки, дал название хантавирусам), чикунгунья, аргентинская геморрагическая лихорадка, болезнь Борна, грипп и ВИЧ (ВИЧ-1, который стал главной причиной пандемии СПИДа, и менее распространенный ВИЧ-2) – все это вирусные заболевания. Полный список намного длиннее. Есть, например, вирус с весьма колоритным названием «обезьяний пенистый вирус» (SFV), который заражает обезьян и людей в Азии, пересекая видовой барьер в тех местах, где люди близко контактируют с наполовину прирученными макаками (например, в буддийских и индуистских храмах). Среди людей, которые посещают эти храмы, кормят макак и заражаются SFV, есть и туристы из других стран. Кое-кто уносит с собой не только фотографии и воспоминания. По выражению выдающегося вирусолога Стивена С. Морза, «у вирусов нет средств передвижения, но многие из них объехали весь мир»[4]. Они не могут бегать, ходить, плавать или ползать. Но они находят, на ком можно ездить.

4

Изолировать микроб из Хендры было задачей вирусологов, которые работали в лабораториях строгого режима в AAHL. «Изолировать» в данном случае означает «найти немного вируса и вырастить его в бÓльших количествах». Изолят превращается в живую, контролируемую популяцию вируса, потенциально опасную, если ему удастся сбежать, но полезную для исследования. Частицы вируса настолько малы, что увидеть их можно только с помощью электронной микроскопии, которая их убивает, так что в процессе изоляции их присутствие нужно обнаруживать косвенным образом. Начинается все с небольшой частички ткани, капли крови или другого образца, взятого у жертвы болезни. Вы надеетесь, что эта частичка содержит вирус. Этот инокулюм, словно щепотку дрожжей, помещают в культуру живых клеток в питательной среде. А затем запускают инкубатор и ждут. Зачастую не происходит ничего. Если вам повезет, то что-нибудь произойдет. Вы поймете, что добились успеха, когда вирус обильно размножится и заявит о себе, нанеся видимые повреждения клеткам культуры. В идеальном случае он образует бляшки, большие отверстия в культуре; каждое такое отверстие является местом поражения вирусом. Этот процесс требует терпения, опыта, невероятно дорогих точных приборов, а также тщательнейших мер предосторожности против загрязнения (оно может исказить результаты) или случайной утечки (вы можете заразиться сами, подвергнуть опасности коллег или даже вызвать панику в целом городе). Лабораторные вирусологи – обычно нешумные люди. Вы не встретите их в барах, где они, размахивая руками, громко хвастаются, какая опасная у них профессия. Они обычно сосредоточенные, аккуратные и малоподвижные, как физики-ядерщики.

А вот искать, где вирус живет в «диком» виде, – совсем другое дело. Это работа на природе, и там труднее контролировать риски, – примерно, как при ловле медведей гризли для переселения. Нет, люди, которые ищут вирусы в природе, как и лабораторные специалисты, нешумны и небеспечны – они не могут себе этого позволить. Но они работают в более шумной, беспорядочной, непредсказуемой среде: в живой природе. Если есть причина полагать, что тот или иной новый вирус, поразивший людей, является зоонозным (а большинство вирусов именно таковы), поиск может завести вас в лес, болото, на посевное поле, в старое здание, канализацию, пещеру или даже на пастбище для лошадей. Охотник на вирусы – это полевой биолог, скорее всего, обладающий продвинутой подготовкой в человеческой медицине, ветеринарии, экологии или каком-то сочетании трех этих дисциплин; это человек, которого интересуют вопросы, ответы на которые можно найти, ловя и осматривая животных. Юм Филд, долговязый мужчина с тихим голосом, идеально подходит под это описание. Когда он заинтересовался вирусом Хендра, ему было тридцать с небольшим.

Филд вырос в провинциальных городках на побережье Квинсленда: от Кейрнса до Рокгемптона. В детстве он любил природу, лазал по деревьям, гулял по лесу, а каникулы проводил на молочной ферме дяди. Его отец работал детективом в полиции – так что не стоит слишком удивляться, что сын отчасти пошел по его стопам, хотя занимается не людьми, а вирусами. Филд получил степень бакалавра ветеринарии в Квинслендском университете в Брисбене и подрабатывал волонтером в приюте для животных, помогая лечить раненых диких животных. Окончив университет в 1976 году, он работал в ветеринарной клинике в Брисбене, а потом объездил весь штат в качестве сменщика (или, как выражаются в Австралии, «местоблюстителя»). За это время ему довелось лечить немало лошадей. Но он понял, что дикая природа привлекает его намного больше, чем домашние животные и скот, так что в начале 90-х Филд вернулся в Квинслендский университет, на этот раз – за степенью доктора экологии.

Он изучал охрану дикой природы, и вскоре ему понадобилась тема для диссертации. Поскольку одичавшие кошки (домашние кошки, сбежавшие от владельцев и обосновавшиеся в природе) наносят значительный урон австралийской природе, убивая небольших сумчатых и птиц и служа источниками болезней, Филд организовал исследование популяций одичавших кошек и их воздействия на природу. Когда случилась вспышка заболевания в конюшне Вика Рейла, он отлавливал кошек и надевал на них ошейники с радиопередатчиками. Один из научных руководителей Филда, ученый, работавший с Департаментом первичного сектора, спросил Филда, не будет ли ему интересно изменить тему проекта. Департаменту требовался ученый для изучения экологической стороны нового заболевания.

– Так что я забросил одичавших кошек, – сказал мне Филд, когда я много лет спустя встретился с ним в Институте исследования животных, учреждении ДПС близ Брисбена, – и начал искать естественные резервуары вируса Хендра.

Он начал поиски с показательного случая – первой умершей лошади, ее истории болезни и места проживания. То была Драма-Сириз, беременная кобыла, которая заболела на пастбище в Кэннон-Хилле. Единственное, что ему было известно, – что этот вирус принадлежит к группе парамик-совирусов, а другой ученый из Квинсленда несколько лет тому назад нашел новый парамиксовирус в грызунах. Так что Филд расставил ловушки вокруг пастбища и стал ловить в них всех мелких и средних позвоночных: грызунов, поссумов, бандикутов, пресмыкающихся, земноводных, птиц, даже одичавших кошек, – после чего брал у них кровь. С особым подозрением он относился именно к грызунам. Все образцы крови он отправлял в лабораторию ДПС, чтобы их проверили на антитела к вирусу Хендра.

Проверка на антитела отличается от изоляции вируса примерно тем же, чем отпечаток ботинка отличается от самого ботинка. Антитела – это молекулы, которые вырабатываются иммунной системой носителя после появления незваного биологического гостя. Они имеют особую форму, предназначенную, чтобы соединяться с конкретным вирусом, бактерией или другим микробом и выводить его из строя. Их специфичность и тот факт, что они остаются в кровеносной системе и после того, как незваного гостя удалось изгнать, делают их ценной уликой, сообщающей о том, что вы больны или болели ранее. Именно такую улику и надеялся найти Юм Филд. Но у грызунов из Кэннон-Хилла не нашлось антител к вирусу Хендра. Ни у каких других животных – тоже, и он не мог понять, почему. Либо он ищет не там, где надо, либо там, где надо, но не так, либо неудачно выбрал время. Пожалуй, настоящая проблема – это действительно время, подумал он. Драма-Сириз заболела в сентябре, с тех про прошло полгода, а он ведет поиски в марте, апреле или мае. Он подозревал, что «появление либо вируса, либо носителя» на пастбище в Кэннон-Хилле «носит сезонный характер», и сейчас, скорее всего, не сезон. Проверка кошек, собак и крыс, живших по соседству с конюшней Рейла, тоже не дала результатов.

Сезонный характер вируса – это одна возможность. Но была и другая – более короткий цикл появления и исчезновения. Летучие мыши, например, по ночам в огромных количествах слетались на пастбище Кэннон-Хилл, чтобы поесть, но днем возвращались спать в свои гнезда. Питер Рид слышал от одного жителя Кэннон-Хилла, что в темные часы «летучих лисиц в небе чуть ли не больше, чем звезд». После этого Рид сообщил в AAHL, что стоило бы присмотреться к летучим мышам, но, похоже, его сообщение не дошло куда следует. Юм Филд и его помощники, искавшие естественный резервуар, зашли в тупик, и лишь в октябре 1995 года одно прискорбное событие дало им новую полезную информацию.

Молодой фермер Марк Престон, который выращивал сахарный тростник близ города Маккей, милях в шестистах к северу от Брисбена, испытал приступ сильных судорог. Жена отвезла его в больницу. Симптомы Престона были особенно тревожными, потому что это стало для него второй тяжелой болезнью всего за год. В августе 1994 года он пережил таинственную болезнь – головные боли, рвота, ломота в шее, затем предварительный диагноз «менингит неизвестного генеза», от которой он полностью выздоровел. Или, по крайней мере, так всем показалось. Менингит – это общий термин, которым называется любое воспаление оболочек, окружающих головной и спинной мозг; он может вызываться бактерией, вирусом или даже неожиданной реакцией на лекарство, а проходит иной раз таким же необъяснимым образом, как и начинается. Выздоровев, Престон как ни в чем не бывало продолжил жить и работать на своей ферме, где вместе с женой Маргарет, ветеринаром, практиковавшим на дому, выращивал сахарный тростник и держал жеребцов-производителей.

Что означали судороги Марка Престона – рецидив того самого непонятного менингита? После поступления в больницу у него начался тяжелый энцефалит – воспаление мозга – того же неясного генеза. С помощью лекарств удавалось сдерживать судороги, но врачи видели настоящие бури на его энцефалограмме. «Он оставался в глубоком бессознательном состоянии с постоянно повышенной температурой, – гласил медицинский отчет, – и умер через 25 дней после госпитализации»[5].

Сыворотка крови, взятая у Престона во время его последней болезни, дала положительный анализ на антитела к вирусу Хендра. И сыворотка крови, которую взяли год назад, во время первого таинственного приступа, тоже дала положительный результат, когда ее решили проверить. Его иммунная система уже тогда боролась с болезнью. Посмертное исследование мозговой ткани, а также другие тесты подтвердили присутствие вируса Хендра. Получается, этот вирус напал на Престона, затем успокоился, около года прожил в организме в латентной форме, а потом снова активизировался и убил его. Это было страшно, причем совсем по-новому.

Где Престон подхватил эту заразу? Следователи, собиравшие всю историю по крупицам, узнали, что в августе 1994 года на ферме Престонов умерли две лошади. Марк Престон помогал жене ухаживать за ними во время внезапного смертельного заболевания и ассистировал ей во время вскрытий. Ткани, которые Маргарет Престон взяла у тех лошадей во время вскрытия, тоже дали положительный анализ на вирус Хендра. Однако несмотря на то, что Маргарет Престон тоже контактировала с вирусом, она осталась здоровой, – точно так же, как и Питер Рид, работавший на конюшне Вика Рейла несколько недель спустя. Оба ветеринара остались совершенно здоровыми, и возник логичный вопрос – насколько заразен на самом деле этот вирус? А случай с Престоном, который произошел на таком расстоянии от первой вспышки, заставил экспертов задать и еще один, весьма тревожный вопрос: насколько далеко он распространился? Если принять расстояние от Хендры до Маккея за радиус потенциального распространения и нарисовать круги с этим радиусом вокруг мест обеих вспышек, то внутрь кругов попадут около 10 миллионов человек – почти половина населения Австралии.

Насколько велика на самом деле проблема? Как широко распространен вирус? Одна группа ученых, которую возглавлял инфекционист Джозеф Маккормак и которая базировалась в брисбенском госпитале, где умер Вик Рейл, рассматривала вопрос предельно широко. Они провели скрининг сыворотки крови пяти тысяч лошадей в Квинсленде, – похоже, вообще всех лошадей, у которых им позволили взять анализ, – и 298 человек, которые контактировали с больными вирусом Хендра. Ни у людей, ни у лошадей антител к вирусу не обнаружилось. После этих отрицательных результатов, представляется мне, сотрудники служб здравоохранения вздохнули с облегчением, а вот ученые озадаченно нахмурились. «Похоже, для передачи инфекции от лошадей к людям требуется очень близкий контакт» – к такому выводу пришла группа Маккормака[6]. Но этот вывод отрицал очевидное. Если требуется «очень близкий контакт», то почему тогда Маргарет Престон пережила своего мужа? На самом деле, дела обстояли вот так: чтобы заболел человек, требуется очень близкий контакт, плюс чтобы ему очень не повезло, плюс, возможно, еще пара каких-то факторов – и никто не знал, что это могут быть за факторы.

Но случай с Марком Престоном дал ценную информацию Юму Филду – вторую точку на карте, вторую точку на временном графике. Вирус Хендра в Маккее в августе 1994 года – и вирус Хендра на пастбище Кэннон-Хилл и в конюшне Рейла в сентябре 1994 года. Филд поехал в Маккей и продолжил работу по тому же методу: ловил животных, брал у них кровь и отправлял сыворотку на анализ. Но антител опять не обнаружилось. Еще он взял кровь у раненых или каким-то иным образом ослабленных диких животных, которых выхаживали в неволе, прежде чем выпустить (если возможно) обратно в природу. Людей, которых занимаются этим выхаживанием, в Австралии называют «опекунами»; эти добросердечные зоологи-любители объединены в некое подобие организации. Обычно они делятся по видам: есть опекуны кенгуру, птиц, поссумов и летучих мышей. Юм Филд знал об опекунах еще с тех пор, как сам работал ветеринаром; по сути, он и сам был таким опекуном, работая в юности в приюте для животных. Теперь же он с помощью опекунов собирал у животных анализы.

Но, черт возьми, вирус Хендра не нашелся и у них.

В январе 1996 года, когда поиски естественного резервуара зашли в тупик, Филд принял участие в «мозговом штурме», устроенном официальными лицами и учеными; его туда вызвал начальник из ДПС. Что они делают не так? Как можно лучше выбрать цель приложения усилий? Где вирус Хендра нанесет следующий удар? Скаковая индустрия Квинсленда могла понести многомиллионные убытки, жизни людей подвергаются опасности. То была неотложная проблема для управленцев и пиарщиков, а не только медицинская загадка. На том собрании озвучили один интересный метод расследования: биогеографию. Казалось очевидным, что естественный резервуар (или резервуары), что бы это ни было за животное, должен обитать и в Маккее, и в Кэннон-Хилле – или, по крайней мере, находиться там какую-то часть года, в том числе в августе и сентябре. Это указывало на животных, которые либо широко распространены по всему Квинсленду, либо путешествовали по всему штату. Участники собрания (отчасти руководствуясь генетическими данными, которые говорили, что локальных штаммов вируса нет, – соответственно, это сам вирус передвигается и преодолевает межвидовой барьер) склонялись ко второй из двух возможностей: резервуаром служит весьма подвижное животное, которое может преодолевать сотни миль вверх и вниз по побережью Квинсленда. Это, в свою очередь, навело подозрения на птиц и… летучих мышей.

Филд и его коллеги сразу отмели «птичью» гипотезу по двум причинам. Во-первых, они не знали никаких других парамиксовирусов, передающихся от птиц к людям. Во-вторых, млекопитающее просто казалось более вероятным вариантом естественного резервуара, учитывая, что вирус поражает людей и лошадей. Сходство одного животного-носителя с другим – это важный предсказательный фактор, определяющий, с какой вероятностью патоген может преодолеть межвидовой барьер. Летучие мыши, – конечно же, млекопитающие. И они очень подвижны. Кроме того, летучие мыши, как все знают, являются переносчиками по крайней мере одного страшного вируса – бешенства, хотя на тот момент считалось, что в Австралии бешенство искоренено. (Чуть позже будет обнаружено немало других вирусов, передающихся людям от летучих мышей, в том числе и в Австралии, но в 1996 году эта связь не казалась такой очевидной.) На собрании Филд получил новое задание: изучить летучих мышей.

Легко сказать. Ловить летучих мышей во время перелетов или даже в местах ночевок куда сложнее, чем ставить капканы на грызунов и поссумов на лужайке. Самые заметные и дальше всех путешествующие летучие мыши в Квинсленде – это так называемые летучие лисицы, представители четырех видов рода Pteropus. Это крупные, величественные создания с размахом крыльев около метра или даже больше. Летучие лисицы обычно ночуют в мангровых лесах, на поросших чайных деревом болотах или высоко в ветвях тропических лесов. Для их поимки потребуются особые инструменты и методы. Прежде чем начать подготовку, Филд сначала обратился к «опекунам». Эти люди уже держали летучих мышей в неволе. В Рокгемптоне, к северу от Маккея, он среди прочих раненых животных нашел в питомнике бавеанскую летучую лисицу (Pteropus alecto). Бинго: в крови, взятой у летучей лисицы, нашлись антитела к вирусу Хендра!

Но одного удачного момента для такого привередливого ученого, как Юм Филд, было мало. Да, теперь он знал, что бавеанские летучие лисицы могут заражаться вирусом Хендра, но это вовсе не значит, что они служат резервуаром – или, тем более, единственным резервуаром, – из которого болезнь передалась лошадям. Он с коллегами продолжил поиски. В следующие три недели антитела обнаружились у всех трех других видов: сероголовой летучей лисицы, очковой летучей лисицы и австралийской летучей лисицы. Кроме того, команда ДПС проверила старые образцы крови летучих лисиц, хранившиеся в архиве уже лет десять. И там тоже обнаружились характерные молекулярные следы вируса Хендра. Это показало, что рукокрылые являлись носителями вируса Хендра задолго до того, как он поразил лошадей Вика Рейла. А потом, в сентябре 1996 г., через два года после вспышки в колючей проволоке запуталась беременная самка сероголовой летучей лисицы.

Два плода-близнеца родились мертвыми, а ее саму пришлось усыпить. Эта летучая лисица не только дала положительный анализ на антитела: именно она стала первым рукокрылым, из организма которого удалось изолировать вирус Хендра. Вирус обнаружился в ее околоплодной жидкости, и он оказался неотличим от вируса Хендра, который нашли в лошадях и людях. Это, несмотря на всю необходимую научную осторожность, дало возможность назвать летучих лисиц как «вероятный» естественный резервуар для вируса Хендра.

Чем больше Филд с коллегами искали, тем больше находили улик, связанных с вирусом Хендра. После первых исследований летучих мышей в дикой природе антитела к вирусу Хендра обнаружились примерно у 15 процентов из них. Этот параметр – процент представителей популяции, у которых обнаружено либо заболевание, либо свидетельство того, что они болели в прошлом, – называется серопревалентностью. Серопревалентность – это основанная на ограниченной выборке оценка, которая позволяет получить представление о том, какой процент всей популяции перенес болезнь. Чем больше команда проводила анализов, тем больше росла серопревалентность. Через два года, проверив 1043 летучих лисицы, Филд и компания сообщили, что серопревалентность вируса Хендра равна 47 процентам. Проще говоря, почти половина крупных летучих мышей, летающих по Восточной Австралии, являлись носителями этого вируса в настоящее время или переносили его в прошлом. Казалось, что вирус Хендра должен вот-вот пролиться на всех дождем.

Ученые публиковали свои находки в научных журналах вроде Journal of General Virology и The Lancet, но кое-какие данные просочились и в газеты. Одна из них вышла с заголовком «Летучие мыши – носители опасного вируса, индустрия скачек под угрозой». Оцепленная конюшня Рейла и заваленная расчлененными лошадьми территория – просто великолепные кадры для телекомпаний, которые лишь подогревали интерес к теме. Некоторые репортажи были на самом деле точными и здравыми, но не все, и уж точно ни один из них не смог успокоить публику. Люди встревожились. После того как летучих лисиц объявили естественным резервуаром, да еще и с высокой серопревалентностью, их репутация, и без того уже подмоченная похожими проблемами в прошлом, еще сильнее испортилась. Летучих мышей никогда особенно не любили, но теперь в Австралии их невзлюбили особенно.

Один выдающийся тренер скаковых лошадей изложил мне свои взгляды на эту тему на ипподроме в Хендре в солнечный субботний день во время перерыва между скачками.

– Вирус Хендра! – взорвался он, едва я упомянул этот микроб. – Они не должны его допускать!

«Они» – это некие государственные служащие.

– Они должны избавиться от летучих мышей! Эти летучие мыши вызывают болезнь! Они висят вниз головой и срут на себя!

(«Это вообще возможно? – подумал я. – Кажется маловероятным с биологической точки зрения.)