От этой инфекции в мире страдают 150 миллионов человек
Вирусологи, эпидемиологи и генетики десятилетиями бьются над вопросом, откуда взялся вирус гепатита С. Одно недавнее исследование показало, что он мог прийти к людям от летучих мышей. Но эта теория может и не подтвердиться, говорит профессор Джонатан Болл из Ноттингемского университета.
Вездесущие летучие мыши, которые составляют одну пятую всех видов млекопитающих, - существа загадочные.
Они "подарили" людям немало вирусных инфекций, в частности атипичную пневмонию и лихорадку Эбола. А согласно исследованию, опубликованному недавно в журнале PNAS, летучие мыши - еще и гигантский природный резервуар для вирусов, родственных тем, которые вызывают гепатит С.
От этой опасной инфекции в мире страдают 150 миллионов человек. А ученые уже много лет пытаются выяснить ее происхождение.
Феникс-Лан Цюань из Колумбийского университета в Нью-Йорке вместе с коллегами проанализировала кровь сотен летучих мышей из Южной Америки, Африки и Азии.
Эти животные - носители десятков инфекций. Чтобы обнаружить их все, ученые воспользовались методом высокоэффективного секвенирования, с помощью которого исследуют нуклеиновые кислоты, имеющиеся в крови подопытных.
"Наша работа пролила свет на эволюционную историю вирусов, из которых в конце концов образовался и HCV. Мы показали, что все известные гепато- и пегивирусы, в том числе вирусы приматов, лошадей и собак, есть в крови летучих мышей. То есть, эволюционная история этих вирусов у летучих мышей - длиннее, чем у приматов, лошадей или собак "
Феникс-Лан Цюань из Колумбийского университета в Нью-Йорке
И вот в ДНК 5% обследованных летучих мышей исследователи обнаружили генетические последовательности, аналогичные нуклеиновым кислотам вирусов из рода пегивирусов и гепатовирусов. Человеческий вирус гепатита C (HCV) тоже принадлежит к роду гепатовирусов.
Чтобы определить эволюционную историю и родство вирусов летучих мышей с HCV, ученые начертили так называемое филогенетическое дерево найденных вирусов.
В отличие от генеалогического древа человека, которое строится на основе архивных данных, для реконструкции филогенетического дерева используют исторические данные, записанные в информационных последовательностях нуклеиновых кислот.
При репликации генетический материал вируса может изменяться или мутировать; со временем эти мутации накапливаются, что позволяет вирусу эволюционировать.
Если определить генетические различия между вирусами, можно понять, родственны ли они и насколько: чем меньше отличий - тем теснее они связаны.
Иными словами, вирусы, расположенные на соседних ветках, - это родственники, и чем короче ветви - тем ближе эти родственники.
В опытах доктора Цюань ветви, ведущие к вирусам летучих мышей, длинные и разветвленные. Это означает, что летучие мыши уже давно инфицированы большим количеством штаммов - значительно больше, чем люди.
Кроме того, филогенетическое дерево кое-что рассказало ученым о происхождении вируса гепатита С.
Если он пришел к нам от летучих мышей, то где-то в разветвлениях сегмента летучих мышей дерева должна прятаться и последовательность HCV. На первый взгляд, так и есть.
Но прежде чем объявить летучую мышь врагом человечества, следует ответить на вопрос: действительно ли вирус гепатита пришел к нам от этих мирных млекопитающих?
Лошади, собаки или летучие мыши?
Вирус гепатита С могли передать нам летучие мыши. Но недавно у ученых появились и другие подозреваемые
Способ передачи болезней от животных к людям называется зооноз.
Метод филогенетических деревьев позволил ученым найти источник многих инфекций.
Например, в 2005 году в журнале Science появилась информация, что вирус Sars, вызывающий атипичную пневмонию, пришел к людям от виверових кошек, а те заразились им от летучих мышей. А в Royal Society journal в 2010 году было окончательно доказано, что ВИЧ пришел к людям от африканских приматов.
Доказательства этого - очень солидные.
Скажем, в деревьях вирусов, полученных от широкой выборки диких приматов, четко видно, что вирус иммунодефицита человека больше похож на вирус иммунодефицита шимпанзе. Поэтому вероятнее всего, что ВИЧ пришел к нам именно от них.
По данным исследования, опубликованного в Emerging Infections Diseases, вирус гепатита человека больше похож на вирусы лошадей и собак, чем летучих мышей. С другой стороны, ветви, ведущие к HCV человека, очень длинные - а значит, этот вирус претерпел значительные генетические изменения, то есть длительное время эволюционировал.
Можно было бы сделать вывод, что вирус гепатита передался людям тысячелетия назад, но это маловероятно.
Для окончательного вердикта требуется значительно более масштабная выборка.
Так же, как процедура опознания имеет смысл только тогда, когда среди невиновных присутствует преступник, филогенетический анализ может определить вирусы, наиболее родственные HCV, только тогда, когда они присутствуют в крови подопытных.
Хотя исследование доктора Цюань базировалось на очень широком - беспрецедентно широком - материале, среди найденных ею гепато- и пегивирусов было недостаточно "подозреваемых".
"Наша работа пролила свет на эволюционную историю вирусов, из которых в конце концов образовался и HCV, - объясняет доктор Цюань. - Мы показали, что все известные гепато- и пегивирусы, в том числе вирусы приматов, лошадей и собак, есть в крови летучих мышей. то есть, эволюционная история этих вирусов у летучих мышей - длиннее, чем у приматов, лошадей или собак".
Хотя доктор Цюань уверена, что летучие мыши имеют широкий "ассортимент" этих важных вирусов, утверждать, что именно летучие мыши являются источником HCV, она не решается.
"Нынешние данные не позволяют однозначно сказать, что летучие мыши являются "конечным" резервуаром гепато- и пегивирусов, или что HCV передался человеку от летучих мышей, - говорит она. - Чтобы ответить на этот вопрос, нужно провести гораздо более масштабное исследование, чем наше".
О мышах и людях
Может оказаться, что вирус гепатита пришел к нам от грызунов
Эту теорию подтверждает и работа Амита Капура, исследователя того же Колумбийского университета. В статье, опубликованной в журнале Mbio, он сообщил, что многие виды грызунов также являются носителями гепато- и пегивирусов.
Мышиные вирусы, как и вирусы летучих мышей, также чрезвычайно генетически разнообразны, что означает, что мыши живут с ними давно.
Ни один из вирусов грызунов не был ближе к HCV человека, чем гепатовирусы лошадей. Но один из соавторов исследования, профессор Питер Симмондс из Эдинбургского университета, считает важным сам факт разнообразия гепатовирусов у грызунов.
"Похоже, что и летучие мыши, и грызуны являются носителями широкого спектра HCV-подобных вирусов, - говорит он. - Сейчас мы нашли только вирусы, довольно отличные от HCV, но вполне возможно, что найдем его близких родственников в будущем".
Профессор Симмондс не исключает, что вирус гепатита мог прийти к людям и от других животных, но прогнозирует, что ученые все-таки "найдут в Африке или Южной Азии, где, скорее всего, возник HCV, виды летучих мышей и/или грызунов, которые передали вирус людям". Хотя "узнать, что это за виды, и как и когда они заразили людей, довольно сложно".
Таким образом, несмотря на недавние достижения, филогения гепато- и пегивирусов - это скорее саженец, чем взрослое дерево.
Дальнейшие масштабные исследования добавят в него новые ветви и еще больше приблизят нас к пониманию, откуда взялся вирус гепатита С.
Летучие мыши и грызуны существуют уже более 50 миллионов лет, поэтому не удивительно, что за это время они подхватили парочку вирусов.
Некоторые из них неизбежно передались людям - через общую среду обитания или человеческой деятельности.
Но кто "подарил" нам HCV - летучие мыши, грызуны и другие животные, еще предстоит выяснить.
