Пандемия. Всемирная история смертельных вирусов - Соня Шах

Что могло вызвать такую резкую и быструю перемену? Ученый, обнаруживший утрату этого гена, специалист по сиаловой кислоте Аджит Варки, подозревает пандемию. Потому что сиаловыми кислотами – имеющими помимо этого множество других функций во взаимодействии между клетками – пользуются патогены для вторжения в клетку. (Они связываются с сиаловыми кислотами, что равносильно повороту ключа в замке, и за счет этого проникают внутрь клетки.) Пандемия, вызванная патогеном, взламывающим клетки с помощью определенной сиаловой кислоты, которая сейчас утрачена, могла уничтожить всех производивших ее особей и пощадить только тех, кто не производил. Варки предполагает, что это могла быть какая-то форма малярии, учитывая, что с утраченной сиаловой кислотой под названием N-гликолилнейраминовая (или Neu5Gc) связывается малярийный плазмодий Plasmodium reichenowi, возбуждающий в наше время малярию у шимпанзе^{582}.

Для уцелевших эта предположительно малярийная пандемия имела огромные последствия. Их клетки, в отличие от клеток любых других приматов и всех остальных позвоночных, больше не производили Neu5Gc. Это значит, что уцелевшему не удалось бы зачать совместного ребенка с тем, кого пандемия не коснулась. Иммунная система уцелевшего распознавала бы нагруженные Neu5Gc сперматозоиды или клетки зародыша как чужеродные и била на поражение. Как показали эксперименты Варки на генетически модифицированных мышах, уцелевшие могут размножаться только между собой.

Должен был родиться новый вид. И действительно, судя по ископаемым останкам, первый прямоходящий вид гоминид, Homo erectus, ответвился от своих предков, обезьяноподобных австралопитеков, примерно в то время, когда была утрачена Neu5Gc. Если Варки прав, обезьяну в человека превратила пандемия^{583}.

Самое поразительное в этих гипотезах, касающихся древних пандемий, что парадоксальные открытия, на которые они опираются, были сделаны в ходе не связанных между собой исследований. И утраченная сиаловая кислота, и разнообразие патоген-распознающих генов были случайными находками. Варки обнаружил утраченную сиаловую кислоту в 1984 году, когда вводил лошадиную сыворотку больному с недостаточностью костного мозга и иммунная система пациента среагировала на содержащуюся в препарате сиаловую кислоту. На выяснение причин ушли десятилетия, и в процессе этого Варки раскопал историю древней пандемии. Разнообразие патоген-распознающих генов выявилось в ходе подготовки к операциям по пересадке органов. Как установили хирурги, если у донора и реципиента не совпадает патоген-распознающий HLA-комплекс, иммунная система реципиента отторгнет донорский орган как патогенный. Попытки подбора доноров и реципиентов по HLA-генам постепенно выявили огромное разнообразие их вариаций. И тем не менее, несмотря на случайность этих открытий, оба они привели к выводам, согласующимся с теориями эволюционных биологов, которые независимо друг от друга трудились каждый над своей парадоксальной загадкой. Возможно, если попробовать заняться изучением нашего пандемического прошлого целенаправленно, удастся узнать о нем еще больше^{584}.

* * *

И хотя следов эта древняя пандемия почти не оставила – по крайней мере нам они плохо видны, – ее последствия довольно ощутимы. Они проявляются у всех нас – от идиосинкразий нашей иммунной системы до путей исторического развития наших предков, – и проявления эти ученые начинают понимать только сейчас.

Древние эпидемии вели к обострению иммунных реакций. Сейчас на почве этих реакций возникают самые разные заболевания, в том числе самопроизвольные выкидыши. От иммунологически обусловленных повторяющихся выкидышей страдает 5 % женщин: по той или иной причине иммунная система матери ополчается на зародыш, ошибочно заподозрив в нем патоген. Точно так же наш организм реагирует на любые клетки и ткани сородичей Homo sapiens. Именно поэтому, если не подавить медицинскими средствами иммунную систему реципиента донорского органа, трансплантат почти наверняка будет отторгнут (исключение составляет пересадка органов от однояйцевого близнеца)^{585}.

Обостренная иммунная реакция, в частности выработавшаяся у нас во время той древней пандемии, которую открыл Варки, может вызвать предрасположенность к раку, диабету и сердечно-сосудистым болезням при употреблении красного мяса. Красное мясо, будучи плотью млекопитающих, богато Neu5Gc – той самой утраченной сиаловой кислотой. Употребление его может спровоцировать у нас ту же иммунную реакцию, что и спаривание с австралопитеками у наших предков 2 млн лет назад. Наш организм, распознавая эту ткань как чуждую и патогенную, пытается бороться с захватчиками с помощью воспаления. И эти незаметные воспалительные реакции со временем могут повысить риск развития рака, сердечных болезней и диабета, этиология которых связана с воспалительными процессами. В лабораторных экспериментах Варки у мышей, генетически модифицированных так, чтобы аналогично людям реагировать на Neu5Gc воспалением, наблюдалось пятикратное увеличение случаев развития рака при столкновении с сиаловой кислотой^{586}.

Генетические вариации, которые помогли нам пережить воздействие патогенов в прошлом, теперь увеличивают риск заработать другие болезни и расстройства. Самый знаменитый пример – ген серповидноклеточной анемии, деформирующий красные кровяные тельца. Среди населения Африки к югу от Сахары, страдавшего от эпидемий малярии, этот ген распространился за счет того, что способствовал уменьшению смертности от этой болезни. В 2010 году он имелся у 5 млн новорожденных. Но у этого борца с малярией обнаружилась и обратная сторона: наличие данного варианта гена в обоих парных хромосомах, несущих его, вызывает серповидноклеточную анемию – расстройство, приводящее при отсутствии современной медицины к летальному исходу^{587}.