Сегодня в самых разных уголках мира работают ученые, которые не без гордости именуют себя «охотниками на вирусы». Они повсюду ищут вероятные патогены человека. Особый интерес представляет возбудитель так называемой «Болезни X» – гипотетическая инфекция, способная спровоцировать следующую по счету пандемию. Идея заключается в том, чтобы обнаружить её раньше, чем она найдет нас. В то же время, значительное количество исследователей изучают вирусы, которые не делают ничего плохого. По некоторым оценкам, на нашей планете существует более 400000 разных видов этих агентов, однако на данный момент времени классифицированы всего около 9000. Кстати, лишь 200 из них болезнетворны.
Подавляющее большинство известных ныне вирусов было обнаружено и описано в последние 10 лет. Благодарить за это нужно метагеномику, которая стала главным инструментом их идентификации. Основополагающим принципом работы этого метода является очистка образцов. Ученые берут пробу почвы, океанской воды, телесной жидкости, и удаляют из неё все лишнее до тех пор, пока не останется только генетический материал объекта изучения. В нашем случае, вирусов. Метагеномное секвенирование позволяет очень быстро идентифицировать огромное количество микробов. И когда ученые взглянули в мощный «объектив» этого инструмента, перед ними открылось потрясающее разнообразие.
Выяснилось, что вирусы есть повсюду и от них попросту невозможно спрятаться. Они присутствуют в море, в канализации, в воздухе, в земле, в растениях и животных и, конечно же, внутри человека. Некоторые из тех, что живут в океане, охотятся на микроорганизмы, выделяя при этом питательные вещества. По всей видимости, это самое нижнее звено в местных пищевых цепочках. Практически во всех известных экосистемах «неклеточные агенты» помогают поддерживать биоразнообразие, контролируя популяции слишком многочисленных видов. Если с лица Земли внезапно исчезнут все вирусы, это очень быстро приведет к нарушению экологического равновесия.
Также метагеномное секвенирование позволило уточнить представления о той роли, которую сыграли вирусы в эволюционных процессах, происходивших на Земле в течение миллиардов лет. Они размножаются внутри живых клеток и подчиняют себе генетические механизмы репликации хозяина. При этом ДНК вируса иногда передается пораженным организмом последующим поколениям. Согласно имеющимся оценкам, геном человека приблизительно на 8% состоит из материала, оставленного в тот или иной период эволюции вирусами.
И это не какой-то бесполезный мусор, который никогда и никому не пригодится. Иногда эти гены чрезвычайно важны для человека. Так, например, тот способ, с помощью которого вынашивают плод женские особи нашего вида, по всей видимости, появился благодаря фрагменту генетического кода вируса, передавшемуся хозяину-млекопитающему около 130 миллионов лет назад. Речь в данном случае идет о плаценте. Неожиданно, не правда ли? Благодаря тому, что защитные механизмы наших далеких предков взломал вирус, мы сегодня не откладываем яйца.
Приведенное выше значение, оценивающее возможное число неоткрытых ещё вирусов, по всей видимости, весьма приблизительно. Никто также понятия не имеет, какое количество из них способно представлять угрозу для человека. В силу ограниченности своего применения метагеномное секвенирование не может охватить весь этот объем единовременно. Тем не менее, это шаг в правильном направлении, и не такой уж незаметный. Как кажется, следующим этапом изучения вирусов станет выявление механизмов их функционирования. Мы просто обязаны узнать, как именно эти невидимые кукловоды дергают за эволюционные ниточки.
