Древний гигантский вирус возрожден из сибирской вечной мерзлоты

Изменение климата может возвращать древние вирусы. Есть ли риск для человека?

Исследователи обнаружили новейшего представителя так называемого гигантского вируса, захороненного в глубинах сибирской вечной мерзлоты и дремавшего на протяжении 30 000 лет, сообщается в National Geographic.

Команда ученых-исследователей во главе с Жаном-Мишелем Клавери и Шанталь Абергель из Марсельского университета во Франции открыли неизвестный ранее вирус, названный Pithovirus sibericum, который был неактивен в течение тысячелетий и который возможно возродить в лаборатории.

Думая о сибирских раскопках, хочется представлять себе замороженных мамонтов, но эти гиганты видны лишь под микроскопом. Однако в миниатюрном мире вирусов они намного крупнее, чем обычные виды, и достигают 1,5 микрометра в длину и 0,5 микрометра в диаметре. Вирус Пандоры (Рandoravirus), самый крупный из открытых ранее вирусов (кстати, также командой Клавери и Абергель), достигает 1 микрометра в длину и 0,5 микрометра в диаметре.

Pithovirus через электронный микроскоп. Фото с сайта Фото с сайта igs.cnrs-mrs.fr

Большие и сложные

Гигантские вирусы заставляют другие болезнетворные бактерии казаться маленькими с точки зрения генетической сложности. Недавно открытый Pithovirus содержит 500 генов, а Pandoravirus может содержать до 2500 генов. Для сравнения: вирус ВИЧ содержит только около 12 генов, объясняет профессор патологии растений из Университета Небраски Джеймс ван Эттен.

Удивительно, но когда Клавери и Абергель в своей лаборатории подвергли амебу заражению, они обнаружили, что вирус все еще активен и быстро воздействует на клетку-хозяина даже после 30 000 лет заточения в вечной мерзлоте.

«Мы используем амебу в качестве безопасной приманки для захвата вирусов. Затем мы сразу убеждаемся, что вирус не может заразить клетки животных или человека», – подчеркнули исследователи.

Гигантские вирусы не только больше, но и более выносливы, чем другие, говорят исследователи. Эта выносливость наряду с благоприятной средой, вероятно, и помогла новому вирусу сохраниться на протяжении тысяч лет. Вирусы часто уничтожаются или становятся неактивными под воздействием ряда факторов, в том числе света и биохимического распада.

«Среди всех известных вирусов гигантские, как правило, очень выносливы, их почти невозможно уничтожить, – пишут Клавери и Абергель. – Специальные среды, такие как глубокие океанские отложения и вечная мерзлота, являются очень хорошими условиями для сохранения микробов и вирусов, так как там холодно, темно и мало кислорода».

Сложные и разнообразные

Последнее десятилетие стало чем-то наподобие ренессанса в открытии крупных генетически сложных вирусов. Были открыты три различные группы вирусов – Mimivirus, Pandoravirus и теперь Pithovirus. Стало ясно, что вирусы могут быть гораздо более сложными и разнообразными, чем считалось ранее, а также что гигантские вирусы не являются редкостью.

Обнаруженное недавно разнообразие в генетической и морфологической структуре вирусов заставило ван Эттена предположить, что, вероятно, различные типы вирусов развивались отдельно. «Идея, что все вирусы произошли от одного общего предка, возможно, ошибочна», – сказал ван Эттен.

Изменение климата: растущая угроза?

Если захороненные вирусы можно активировать, что еще может оказаться на поверхности? Изменение климата, а также цивилизационная деятельность могут расшевелить древние ледники, и потенциальные патогены смогут выйти на поверхность.

«Бурение скважин и добыча полезных ископаемых означает… проникновение в древние слои впервые за миллионы лет. Если вирусные частицы все еще там – это может привести к катастрофе», – утверждают Клавери и Абергель.

Однако профессор микробиологии из Университета Эмори Эдвард Мокарски уверяет, что риск высвобождения от ледяных оков вируса, патогенного для человека, очень мал.

«Такая идея крайне маловероятна и подошла бы для сценария фантастического фильма. По крайней мере, она маловероятна до тех пор, пока вирус не будет обнаружен у замороженного древнего человека, который умер от поражения этим вирусом, – говорит Мокарски. – Патогены, которые могут заразить млекопитающих, составляют очень небольшую часть из всех вирусов на Земле. Еще меньшая часть представляет какую-либо опасность для человека».

Джеймс ван Эттен согласен с тем, что такая ситуация весьма маловероятна, но считает, что она возможна при благоприятных условиях. «Самый большой источник генов на планете – это вирусы, и они повсюду, но в целом они весьма специфичны для организмов», – говорит он.

Исследователи Клавери и Абергель, совершившие открытие, считают, что такой сценарий остается возможным, и продолжают свои опыты. Как показало их последнее исследование, большие ДНК-вирусы могут оставаться заразными очень долго.

«Тот факт, что мы можем заразиться вирусной инфекцией от давно вымерших неандертальцев, подтверждает то, что идея о возможном «искоренении» вируса на планете совершенно ошибочна и дает нам ложное чувство безопасности. По крайней мере, на этот случай должен храниться запас вакцин», – утверждают Клавери и Абергель.

Их исследование теперь будет направлено на оценку реальной угрозы этих древних вирусов.

«В данный момент мы больше занимаемся анализом содержания ДНК слоев этой вечной мерзлоты в поисках следов генетических мутаций клеток, напоминающих человеческие патогены под воздействием вирусов», – рассказывают Клавери и Абергель. Они подчеркивают, что не пытаются «оживить» патогенные вирусы, а надеются определить потенциальную опасность: «Если мы найдем какие-либо человеческие патогены, то риск станет более реальным. Если нет – мы будем в безопасности».