Вирусы: угроза или перспективное лекарство?

Вирусы на Земле живут гораздо дольше человека, но последние 100 лет человечество непрерывно борется с ними. Можем ли мы надеяться на полную победу над вирусами? Нужно ли это на самом деле? И как вирусы помогают в лечении болезней? Разбираемся в этой статье.

Содержание

• Что такое вирусы и как они заражают человека
• Как иммунная система борется с вирусами
• Если иммунитет не справляется
• Особый вирус: ВИЧ
• Перспективы использования вирусов в медицине
• На заметку

Что такое вирусы и как они заражают человека

Вирусы — неклеточная форма жизни. Они состоят из генома (ДНК или РНК) и оболочки. Этого достаточно для выполнения главной функции — размножения.

Вирус — это паразит, который использует для размножения другие организмы. Для этого он помещает свой геном в клетки хозяина.

Никто точно не знает, когда и как возникла эта форма жизни. По одной из версий вирусы появились в результате отделения от более крупных организмов и исключения ненужных генов из генома.

Каждый вирус имеет определенный диапазон хозяев, то есть он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Именно поэтому человек не может заразиться чумкой от собаки или, наоборот, заразить любимца корью. А вот бешенство опасно для обоих.

Заражение вирусом может происходить воздушно-капельным или контактным путем, а также через кровь, слюну или другие биологические жидкости.

Меры профилактики заражения:

• мыть руки,
• употреблять термически обработанные продукты,
• избегать контактов с больными людьми,
• использовать барьерные методы контрацепции.

Когда вирус попадает в организм, он должен быстро прикрепиться к клеткам хозяина. Одни вирусы могут прикрепляться к любым клеткам, другие — более избирательны и атакуют только определенные клетки. Например, ротавирус размножается в клетках слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника.

Для появления симптомов вирусного заболевания необходима критическая масса зараженных клеток, а пока вирус накапливается в организме, человек выступает его носителем и может заразить других. Это так называемый инкубационный период, который может длиться от пары дней до нескольких недель, а иногда и дольше.

Вирусы постоянно эволюционируют и находят все более эффективные способы выживания, переходят от одних видов к другим. Именно поэтому они становятся причиной эпидемий.

Как иммунная система борется с вирусами

На попадание вирусов в организм реагирует иммунная система. Она отлично справляется с этой задачей, ведь каждый день человек встречается с несколькими десятками вирусов и не заболевает.

Иммунная система распознает вирус и вырабатывает антитела к нему (иммуноглобулины). Это особые белки, производимые плазматическими клетками, они прикрепляются к вирусу, чтобы удалить его из организма.

Большинство вирусов погибает «на входе», где их атакуют факторы местного иммунитета.

Основные входные ворота для вирусов  — кожа, кишечник, слизистая оболочка верхних дыхательных путей.

Если вирусу удается «пройти» дальше, подключаются факторы общего иммунитета.

Иммунитет может быть врожденным и приобретенным. Врожденный работает одинаково для огромного числа вирусов и бактерий. Эта система появилась в результате эволюции и зависит от ДНК: у одних людей врожденный иммунитет сильнее, у других — слабее. Известны примеры первичного иммунодефицита, когда человек беззащитен к вирусам с рождения.

Иногда иммунитет дает сбой. Яркий пример — сезон простуд и болезни «мокрых ног». Долгое время считалось, что респираторными заболеваниями и даже менингитом болеют из-за переохлаждения. Но оно скорее является дополнительным фактором, а сама болезнь возникает из-за вируса или бактерии. Иммунная система «распыляется» в борьбе с несколькими поражающими факторами и на одном из фронтов дает слабину.

Приобретенный иммунитет формируется после встречи с вирусом. Иммунная система «запоминает» каждый новый вирус, чтобы при следующей встрече быстро среагировать и атаковать патоген.

Способы приобретения иммунитета к вирусу:

• Перенесенная вирусная инфекция. Вирус распространяется в организме, а иммунная система формирует ответ из антител.
• Вакцинация. Она знакомит иммунную систему с вирусом, чтобы в случае заражения выработка антител стартовала до того, как наберется критическая масса зараженных клеток.
• Применение иммуноглобулинов для пассивной иммунизации. Этот способ применяется для экстренной профилактики (например, прививка от бешенства после укуса дикого животного).
• Передача антител от матери к ребенку во время беременности и лактации.

Если иммунитет не справляется

Иногда иммунная система не справляется с вирусом. В борьбе за существование выживают наиболее приспособленные, это относится и к вирусам. Например, некоторые штаммы умеют маскироваться. В их оболочке могут быть участки белка, идентичные белкам носителя вируса, которые иммунитет принимает за «пропуск». Такая маскировка — одна из возможных причин пандемии COVID-19.

Чтобы помочь иммунной системе справиться с вирусной атакой, на помощь приходят лекарства.

Противовирусные препараты

Такие препараты воздействуют на различные фазы распространения вируса в организме. Одни — блокируют клеточные рецепторы, которые вирус использует для проникновения в клетку, другие — нарушают работу ферментов, необходимых для воспроизводства.

Таким образом противовирусные препараты выигрывают время для иммунитета.

Они используются в борьбе с различными видами герпеса, гепатитом B и C, гриппом и для сдерживания ВИЧ.

Противовирусные препараты не стоит путать с антибиотиками. Последние действую против бактерий, которые имеют иную природу, нежели вирусы.

Интерфероны

Интерфероны — это белки, в норме выделяемые лейкоцитами в ответ на проникновение вируса. Иногда врач принимает решение вводить эти препараты, чтобы предотвратить осложнения.

Интерфероны применяют для лечения хронического гепатита B и C, саркомы Капоши.

Особый вирус: ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека был открыт чуть менее 40 лет назад, эпидемия бушует в мире до сих пор. Вирус поражает клетки иммунной системы, постепенно лишая человека защиты. Без необходимого лечения ВИЧ перетекает в синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), который делает человека уязвимым для любой инфекции.

Над лекарствами и вакцинами от СПИДа работают тысячи ученых по всему миру. Ситуация осложняется постоянными мутациями ВИЧ. Например, в 2009 году в Таиланде испытания вакцины показали эффективность около 60%, а спустя три года она снизилась в два раза.

С 2017 года идут испытания вакцины Mosaico в Европе и Америке. Эта вакцина перешла на III фазу испытаний — это наилучший результат за последнее десятилетие. Тем не менее испытания этой же вакцины в Африке остановили из-за низкой эффективности.

Перспективы использования вирусов в медицине

Вирусы, как паразиты, не рады конкурентам в лице других патогенов. Иногда они сосуществуют в одном организме, но иногда им приходится конфликтовать. Например, ученые заметили, что смертность от Эболы у людей, зараженных вирусом гепатита С, ниже. А эксперименты на мышах показали, что бессимптомное носительство вируса  герпеса предотвращает заражение бактериями бубонной чумы и листериоза.

Известна группа вирусов — пожирателей бактерий — бактериофагов, которые активно используются для борьбы с некоторыми инфекциями. В XX веке в Тбилиси был открыт Институт бактериофагологии, специалисты которого с помощью бактериофагов помогли предотвратить эпидемии холеры в СССР в 1930-1940 годах.

Ещё одно важное и перспективное направление использования вирусов — онколитическая вирусная терапия рака. С её помощью атакуются исключительно раковые клетки. Такая терапия менее токсична, чем другие способы борьбы с онкологией.

Дело в том, что раковые клетки не могут полноценно защищаться от вирусов, в отличие от здоровых клеток. Известно несколько случаев, когда опухоль на время отступала, когда человек заражался вирусным заболеванием (например, ветрянкой).

Первые попытки вирусной терапии рака начались более 100 лет назад, но они были крайне опасными. По мере изучения вирусов ученые научились делать некоторые из них безопасными для введения в организм. Сейчас уже прошел испытания и применяется онколитический препарат для лечения меланомы.

На заметку:

• Вирусы появились на Земле задолго до появления человека и животных.
• Вирус — неклеточная форма жизни. Он состоит из генома (ДНК или РНК) и оболочки.
• Врожденный иммунитет обеспечивает защиту от некоторых вирусов, но для других требуется приобретенный иммунитет, который формируется после заражения вирусом или после вакцинации.
• 40 лет в мире бушует эпидемия СПИДа, который делает организм уязвимым даже для «безобидных» вирусов. Лекарства или вакцины от вируса иммунодефицита человека пока не разработали.
• Некоторые вирусы помогают бороться с болезнями. Вирусы-бактериофаги помогают избежать бактериальных инфекций. Кроме того, идут активные работы по созданию препаратов онколитической вирусной терапии. Таким образом, вирусы могут не только вредить, но и помогать человечеству.

Выяснить индивидуальные риски заболеваний, проверить персональную непереносимость продуктов, а также изучить особенности своего организма, можно с помощью Генетического теста Атлас.

Статьи о вирусах и способах борьбы с ними в блоге Атлас:

• ВИЧ и СПИД
• Ковидные гены
• Какие прививки нужны взрослым и зачем