Вирусы предпочитают новых хозяев

МОЛОТ Форумы БЕЗ РУБРИКИ Вирусы предпочитают новых хозяев

В этой теме 3 ответа, 1 участник, последнее обновление  Arc 6 мес., 1 неделя назад.

Просмотр 4 сообщений - с 1 по 4 (из 4 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #4118

    Arc
    Модератор

    Научное открытие, состоящее в том, что вирусы часто и неожиданно перемещаются от вида к виду, меняет наши представления об истории их эволюции и может иметь тревожные последствия в виде новых болезней.

    Мэллори Локлир (Mallory Locklear)

    Когда формируются новые виды, откуда берутся их вирусы? Вирусы, являющиеся не более чем стадом свободно пасущегося генетического материала, отчаянно нуждаются в клеточных структурах своих хозяев и в ресурсах, чтобы снова и снова воспроизводиться. Вирус без хозяина — это ничто.

    В силу такой зависимости некоторые вирусы сохраняют верность своим хозяевам на всем протяжении эволюции, мутируя и немного изменяясь всякий раз, когда хозяин превращается в новый вид. Этот процесс называется содивергенция. Люди и шимпанзе, например, имеют немного отличающиеся друг от друга вирусы гепатита В, причем оба они, скорее всего, мутировали из той версии, которая более четырех миллионов лет назад заразила общего предка человека и обезьяны.

    Другой вариант, носящий название межвидовой переход, случается тогда, когда вирус переселяется на хозяина совершенно нового типа, который никак не связан с предыдущим. Такой вид вирусной эволюции связан с новыми тяжелыми болезнями, как то птичий грипп, ВИЧ, лихорадка Эбола и атипичная пневмония. А поскольку такие болезни исключительно опасны, нам повезло, что межвидовой переход это довольно редкое явление.

    Однако недавно, когда ученые из Австралии провели первое исследование долговременной эволюции тысяч различных вирусов, они пришли к поразительному заключению: межвидовой переход намного важнее и происходит намного чаще, чем мы себе представляли. Смена видов является движущей силой большинства крупных эволюционных новообразований в вирусах. Между тем, содивергенция распространена меньше, чем мы предполагали, и вызывает она главным образом постепенные изменения.

    «Они весьма убедительно показали, что содивергенция является скорее исключением, чем правилом», — сказала эволюционный биолог Плуни Пеннингс (Pleuni Pennings), работающая доцентом в университете Сан-Франциско и не участвовавшая в исследовании австралийцев.

    Эти выводы отнюдь не означают, что новые болезни, возникающие от межвидового перехода, являются более серьезной и неминуемой угрозой, чем предполагала медицина. Однако они показывают, что динамика эволюции вирусов может быть неожиданно сложной. Если ученые недооценивали частоту перехода вирусов к новым хозяевам, то в таком случае очень важным приоритетом становится изучение того, какие вирусы больше всего к этому предрасположены.

    Есть множество причин, по которым межвидовые скачки вряд ли могут оказывать существенное влияние на эволюцию вирусов. Препятствия, мешающие вирусу успешно перейти к хозяину из другого вида, весьма серьезные и труднопреодолимые. Если вирус не в состоянии манипулировать генетическим материалом хозяина и воспроизводиться, то это тупик, конец ветви. Вирусу может понадобиться множество попыток инфицировать нового хозяина, которые он предпринимает на протяжении десятилетий или даже больше, аккумулируя в это время соответствующие мутации. Делает он это до тех пор, пока не самоутвердится и не начнет размножаться и распространяться.

    Прошлой весной, например, группа биологов и исследователей из области биомедицины во главе со Сьюзан Вандевуд (Susan VandeWoude), работающей профессором компаративной медицины в университете штата Колорадо, привела пример того, что можно назвать неполным межвидовым переходом. Вандевуд исследует лентивирусы. Это такой тип ретровируса, к которому относится ВИЧ. Его носителями являются пумы и рыжие североамериканские рыси. Профессор вместе со своим исследовательским коллективом постоянно находила определенный лентивирус рыжей рыси у пумы в Калифорнии и Флориде. Но всякий раз генетические данные указывали на то, что вирус этот появился в результате контакта пумы с инфицированной рысью, скажем, когда пума съедала рысь, а не от другой инфицированной пумы, которая распространяла его. Концентрация вируса у пум тоже была невелика, а это указывает на то, что вирусу трудно воспроизводиться.

    Короче говоря, вирус попадал к новому кошачьему хозяину, однако организм этого хозяина не очень подходил для паразита, и он не мог обосноваться на нем должным образом. «Во многих случаях перехода не было никаких данных, указывающих на то, что новый вирус в пумах размножался», — отмечает Вандевуд. (И напротив, команда Вандевуд выяснила, что определенная форма рысьего вируса перекочевала на флоридских пантер, которые передавали адаптировавшийся у них вариант.) Поскольку переход лентивируса с одного вида кошачьих на другой происходит столь часто, со временем он может достаточно сильно мутировать, после чего пума станет для него подходящей средой обитания. Но пока этого не произошло, хотя таких возможностей было предостаточно.

    Более того, когда вирусы успешно перескакивают с одного вида на другой, они могут стать жертвой собственного успеха. Это прежде всего относится к небольшим изолированным популяциям (именно так зарождались многие новые виды). Опасные вирусы могут очень быстро уничтожить доступных хозяев, после чего исчезнут сами.

    По этой причине вирусологи могут с большой долей уверенности говорить о том, что даже если межвидовые скачки в широких временных рамках происходят часто, содивергенция вирусов и их хозяев может являться нормой. Но экспериментальных данных, подтверждающих это предположение, довольно мало. «Идеальная содивергенция это одно из тех явлений, о котором можно узнать. Но если попытаться найти хорошие примеры такой содивергенции, то окажется, что они очень и очень редки», — говорит Пеннингс.

    Профессор биологии Сиднейского университета Эдвард Холмс (Edward Holmes) и его австралийские коллеги решили разгадать эту загадку. С помощью данных о вирусном геноме они реконструировали историю эволюции 19 основных вирусных семейств, каждое из которых содержит от 23 до 142 вирусов, обитающих в разных хозяевах, начиная с млекопитающих и заканчивая рыбами и растениями. Они создали филогенетические (эволюционные) схемы для семейств вирусов и для видов их хозяев, после чего сравнили их. Ученые рассуждали следующим образом: если вирус в основном содивергирует со своим хозяином, эволюционируя вместе с ним, то в этом случае филогенетическая схема вируса должна быть схожа со схемой его хозяина, поскольку предки вируса должны были инфицировать предков хозяина. Но если вирус скачет от хозяина к хозяину, эволюционные схемы хозяев и вирусов будут выглядеть по-разному. Насколько по-разному? Это зависит от количества межвидовых переходов.

    В своей работе, опубликованной в журнале PLOS Pathogens, они сообщили о том, что во всех 19 семействах вирусов межвидовые переходы были широко распространены. По словам Холмса, для него не стало неожиданностью то, что каждое изученное ими вирусное семейство выглядело так, будто оно совершало межвидовые скачки. Но он был удивлен тем, как часто они совершали такие скачки на протяжении своей истории. «Они все это делают, — сказал Холмс. — И это нечто из ряда вон выходящее».

    Касаясь вопроса о том, почему ученые раньше не осознали, насколько важны для эволюции вируса межвидовые переходы, Холмс объяснил, что в прошлом авторы филогенетических исследований зачастую слишком узко рассматривали проблему, изучая довольно небольшое количество видов хозяев и вирусов, и делая это в небольших временных рамках. За 10 или 20 лет можно и не получить межвидовой скачок. «А за миллион лет такое определенно происходит», — сказал Холмс.

    Его новаторский подход «дает возможность взглянуть на долговременные связи между хозяевами и вирусами», сказал по поводу проведенного исследования доцент биологии Куинз-колледжа Джон Деннехи (John Denn).

    Пониманию того, как и почему происходят межвидовые переходы, помогло наблюдение Холмса и его коллег за вирусами РНК (которые используют РНК в качестве генетического материала). Они пришли к выводу, что такие вирусы совершают межвидовые переходы намного чаще, чем вирусы ДНК (которые используют ДНК). «Наверное, это вызвано тем, что у них выше частота мутаций», — сказала Вандевуд. При сочетании меньшего генома и более высокой частоты мутаций у вируса РНК больше шансов на адаптацию к среде нового хозяина.

    Кроме того, Холмс объясняет данную тенденцию разными жизненными циклами вирусов РНК и ДНК. Инфекции с участием вирусов РНК зачастую проходят тяжело, но они кратковременны, то есть, болезнь приходит и уходит довольно быстро, как это бывает с гриппом или обычной простудой. Такая быстротечность приводит к тому, что вирус может упустить возможность стать частью формирующегося хозяйского вида. «У опасного вируса поражающий эффект длится несколько дней или недель, — говорит Холмс. — И в среднем содивергенция в таких случаях происходит редко. Просто вирус довольно быстро исчезает».

    А вот инфекции с участием вируса ДНК часто бывают хроническими. Когда часть популяции хозяина отклоняется от типичной формы, чтобы создать новый вид, у нее больше шансов забрать с собой вирус, так как инфицировано гораздо больше хозяев. Таким образом, вероятность содивергенции вируса и его нового хозяина повышается.

    Образ жизни хозяина также играет определенную роль в переходе вирусов и в содивергенции при таких межвидовых скачках. «Мы знаем, что размер популяции хозяина и плотность очень важны, и этот фактор определяет количество носимых ими вирусов», — говорит Холмс. В качестве примера он приводит летучих мышей. Летучие мыши имеют обыкновение переносить большое количество разных вирусов, но отчасти это объясняется тем, что «летучих мышей огромное количество». Такие крупные популяции имеют больше шансов подцепить вирус. «Существует очень простое правило экологии: чем больше хозяев, тем больше опасных вирусов они могут переносить, — отмечает Холмс. — Просто у вируса больше шансов найти уязвимого хозяина».

    В 1975 году Фрэнсис Блэк (Francis L. Black) из Йельского университета написал научную работу, давшую углубленное представление о том, как динамика популяции хозяев влияет на человеческие болезни. Изучив довольно изолированные и маленькие общины аборигенов Амазонки, ученые обнаружили, что хронические вирусные инфекции у этих людей случаются довольно часто, а вот острые инфекции в основном отсутствуют. Изоляция защищает эти племена от новых вирусов. Те немногочисленные опасные вирусы, которые все же попадали в туземные общины, в скором времени вымирали. Хозяев для выживания у них было немного, и поэтому вирусы исчезали довольно быстро.

    Открытие, свидетельствующее о том, что межвидовые переходы происходят часто, может вызвать немалую тревогу, поскольку они связаны с новыми опасными болезнями. В прошлом скачков было много, и происходили они часто. Так что приготовило нам будущее — то же самое, но в больших количествах?

    Необязательно. «Статистика межвидовых переходов из прошлого не всегда точно предсказывает будущее, особенно когда речь идет о людях», — говорит Пеннингс. Наш сегодняшний образ жизни тоже отличается от того, как жили люди всего несколько столетий тому назад, а поэтому и риск заболевания новыми болезнями у нас видимо тоже иной.

    Человек также является носителем большого количества вирусов. У нас тоже слишком большие популяции, и мы невероятно мобильны, а значит, мы довольно легко и просто передаем вирусы новым восприимчивым хозяевам. «Мы совершаем множество действий, которые повышают шансы передачи вирусов. Мы любим совать свой нос в такие места, где нам не следует появляться, мы слишком часто рискуем, мы питаемся тем, чем не должны питаться, — говорит Вандевуд. — Наверное, мы самые злостные нарушители правил, а поэтому чаще всего становимся объектами межвидовых скачков — просто из-за того, что порой совершаем безумные поступки».

    Такие безумные поступки часто приводят к столкновениям с другими видами. Чем чаще мы это делаем, тем больше подвергаемся воздействию новых вирусов. Наибольшей опасности нас подвергают те виды, с которыми мы контактируем чаще всего. «У нас больше шансов заразиться чем-нибудь от мышей, нежели от тигров», — говорит Пеннингс.

    Однако дальнейшие исследования в области истории эволюции вирусов помогут ученым понять, есть ли такие виды, которым мы должны уделять больше внимания как источникам новых инфекций. (Эпидемиологи уже тщательно следят за вирусами, передающимися от домашней птицы человеку, поскольку опасаются птичьего гриппа.) Возможно, вирусы с растений, рыбы и млекопитающих не менее опасны для человека. В равной степени возможно, что в ходе исследований с целью прогнозирования следующей эпидемии ученые сузят сферу своего внимания, ограничив ее несколькими группами повышенного риска.

    У Холмса иная точка зрения. «Не думаю, что прогнозы в данном случае могут быть результативны, — говорит он. — Я понимаю, зачем это делается, но количество новых вирусов, которые мы обнаруживаем, огромно, а поэтому прогнозы в данном случае просто непригодны».

    К счастью, проводить такого рода анализ стало легче с появлением и развитием метагеномики, как называют раздел геномики, изучающий не геном отдельного организма, а совокупность геномной информации, получаемой из окружающей среды. В рамках таких исследований Холмс с коллегами отбирает геномные последовательности из целого ряда доступных баз данных. Им не нужны физические образцы вирусов, и это само по себе новшество в данной области исследований. «Вирусология переходит на новый этап, когда при помощи метагеномики можно делать массовую выборку, чтобы посмотреть, что там имеется», — говорит Холмс.

    Он также отмечает, что новая информация о вирусах сегодня более доступна, а поэтому созданные им и его коллегами филогенетические схемы в ближайшем будущем будут претерпевать серьезные изменения. «Года через три эти схемы будут намного полнее, потому что мы найдем очень много новых образцов этих вирусов», — обещает Холмс.

    #4122

    Arc
    Модератор

    Семь страшных фактов об устойчивых к антибиотикам супербактериях

    Джулия Беллуз (Julia Belluz)

    Ученые и медики — народ осторожный, и они редко рисуют апокалиптические сценарии. Правда, если речь не идет об устойчивости к антибиотикам. По мере того, как мы все больше узнаем о том, что устойчивые к антибиотикам супербактерии способны буквально уничтожить человечество, у нас появляется тревога сродни обеспокоенности климатическими изменениями. Это страшная, но неосязаемая угроза, против которой трудно сплотиться.

    Вопреки грозным предостережениям на предмет воздействия устойчивых к антибиотикам бактерий на здоровье человека, эта проблема для многих до сих пор является абстракцией; промышленность противодействует попыткам ее разрешения, а законы, направленные на ее устранение, постоянно блокируются. Мы продолжаем злоупотреблять и разбазаривать один из величайших даров науки, который спасает нам жизнь. Бездействие озадачивает и лишь усугубляет проблему, связанную с устойчивостью к антибиотикам.

    1) Супербактерии скоро будут убивать больше людей, чем рак

    Внутри и вокруг нас живут миллиарды бактерий, и большинство из них помогают нам выживать и преуспевать. Но иногда мы заражаемся бактериями, которые могут довести нас до болезни. Антибиотики — это химические вещества из окружающих нас организмов, способные убивать этих вредных микробов. Они не только излечивают нас, когда мы заболеваем. Эти чудо-лекарства произвели революцию в медицине и изменили масштабы современного производства продовольствия.

    Но в использовании антибиотиков есть один крупный недостаток: чем больше мы их потребляем, тем быстрее они прекращают свое воздействие. С тех пор как Александр Флеминг открыл первый антибиотик (пенициллин в 1928 году), многие ученые, руководители из сферы здравоохранения и врачи все чаще бьют тревогу по поводу устойчивости к антибиотикам.

    Устойчивость к антибиотикам — это естественная реакция на лекарство. Бактерии размножаются миллиардами, и некоторые из них случайным образом мутируют. В их ДНК происходят изменения, благодаря которым эти бактерии оказываются в состоянии перехитрить предназначенные для их уничтожения препараты. Ситуация усугубляется еще и тем, что мы слишком часто пользуемся антибиотиками, принимая их в неправильной дозировке. Когда мы не завершаем курс лечения, или даем антибиотики животным в малых дозах для повышения их веса, мы создаем такую среду, в которой самые слабые супербактерии погибают, а самые сильные выживают.

    В последние годы такое неправильное применение антибиотиков ускоряет естественный процесс сопротивляемости, из-за чего некоторые антибиотики становятся бесполезными, заставляя специалистов предупреждать о том, что мы вступаем в «постантибиотиковую эпоху», которая станет кошмаром для здравоохранения и катастрофической угрозой, не уступающей терроризму.

    Только в США из-за антибиотикоустойчивых инфекций каждый год умирает 23 000 человек, и происходит два миллиона заболеваний. Мы уже стали свидетелями ряда бактериальных инфекций (гонорея, устойчивые к карбапенемам энтеробактерии, штаммы туберкулеза), которые больше не излечиваются имеющимися у нас лекарствами.

    Чрезмерное использование антибиотиков также убивает полезные бактерии в человеческом организме, может нарушить нашу кишечную флору и ослабить иммунную систему. А это значит, что больше людей будет болеть, что они будут дольше болеть и умирать от резистентных инфекций, против которых у нас нет лекарств. А стоимость лечения антибиотикоустойчивости будет увеличиваться.

    Недавно был подготовлен доклад по заданию британского правительства, в котором содержится очень тревожный прогноз о том, что к 2050 году устойчивые к антимикробным препаратам инфекции будут убивать 10 миллионов человек по всему миру. Это больше, чем количество людей, умирающих в настоящее время от рака.

    Этот кошмарный сценарий весьма правдоподобен по одной простой причине: мы никак не можем предпринять действия, необходимые для его предотвращения. В медицине налицо просто невероятная инертность, а сельскохозяйственный сектор долгие годы отрицает данные науки по экономическим и политическим соображениям.

    2) Без антибиотиков медицина рухнет

    Не будет преувеличением сказать, что большая часть современной медицины, а также наше здоровье зависят от эффективности антибиотиков. Всякий раз, когда мы отправляемся в госпиталь на операцию (замена тазобедренного сустава, операция на передней крестообразной связке, операция на сердце), почти все врачи без исключений назначают нам антибиотики для предотвращения инфекции. Антибиотики также позволяют делать кесарево сечение, а эта операция обеспечивает спасение наибольшего числа жизней на нашей планете.

    Если не будет действенных антибиотиков, рядовые медицинские процедуры типа операции на бедре, кесарева сечения и химиотерапии станут намного опаснее, а некоторые медицинские вмешательства типа пересадки органов или той же химиотерапии будут неизменно иметь летальный исход. В одной из своих научно-популярных статей Мэрин Маккенна (Maryn McKenna) описывает мир до появления антибиотиков, а также то, что нас ожидает, если имеющиеся антибиотики перестанут действовать:

    До появления антибиотиков при родах умирало пять женщин из тысячи. Умирал каждый девятый с кожной инфекцией, которую можно было получить от пустяковой царапины или укуса насекомого. Умирали тридцать процентов людей, заболевших пневмонией. Инфекционные заболевания уха приводили к глухоте, за ангиной мог последовать инфаркт.

    «Это просто невообразимо, — говорит профессор Кевин Ауттерсон (Kevin Outterson) с юридического факультета Бостонского университета, — как возврат в эпоху до антибиотиков повлияет на американское здравоохранение». Аналитик из исследовательского центра Rand Corporation Джирка Тейлор (Jirka Taylor) заявляет: «Когда у вас пятипроцентная вероятность заразиться инфекцией, смертность от которой составляет 40 процентов, захотите ли вы соглашаться на довольно простые операции типа эндопротезирования тазобедренного сустава, если от нее не зависит ваша жизнь?»

    3) Мы усугубляем проблему, неправильно используя антибиотики

    Чаще всего мы пользуемся антибиотиками неправильно и без необходимости. В сельском хозяйстве фермеры дают их небольшими дозами животным для увеличения веса и предотвращения инфекций (но не для их лечения). В больницах и поликлиниках врачи назначают лекарства, когда не уверены в диагнозе, но хотят выполнить требование пациентов вылечить их — несмотря на то, что они могут страдать от заразной болезни (но не бактериальной).

    Как отметила недавно Сара Клифф (Sarah Kliff), врачи уже давно знают, что вылечить антибиотиками бронхит невозможно, и тем не менее, в 71 проценте случаев (!) они продолжают лечить его антибиотиками. По данным журнала Nature, среднестатистический американский ребенок до достижения взрослого возраста 10-20 раз проходит курс лечения антибиотиками. Получается, что он получает дозу антибиотиков каждый год либо раз в два года. Но согласно авторитетным оценкам, в половине случаев антибиотики ему не нужны.

    Но чаще всего мы применяем антибиотики на фермах. Для животных используется около 80 процентов из общего количества производимых ежегодно антибиотиков, которое составляет от 100 000 до 200 000 тонн.

    Это происходит по двум основным причинам: фермеры обнаружили, что если давать животным в малых дозах антибиотики, они быстрее растут. А если использовать антибиотики для профилактики заболеваний, то их можно содержать в запущенном состоянии. Такая практика позволяет нам получать дешевые продукты питания, но она также усугубляет проблему сопротивляемости антибиотикам.

    Когда накачанные антибиотиками животные содержатся в грязи и в тесноте, это создает идеальные условиях для антибиотикоустойчивости: малые дозы уничтожают самые слабые бактерии, а самые сильные выживают.

    4) Мы не производим новые и более эффективные антибиотики для борьбы с супербактериями

    Одна из самых пугающих особенностей сегодняшнего кризиса антибиотикоустойчивости заключается в том, что фармацевтические компании не создают новые лекарства для борьбы с ней.

    Антибиотики просто не приносят им большой прибыли, не дают существенной финансовой выручки. В отличие от лечения хронических заболеваний, люди пользуются антибиотиками непродолжительное время. А теперь мы знаем, что нам надо применять их еще более разборчиво и осторожно, чем раньше, что не очень-то радует крупные фармацевтические компании.

    По этой причине многие жалуются на то, что «поставки лекарств иссякли». За последнее десятилетие на рынок поступило лишь незначительное количество новых антибиотиков, и медицинские организации типа Американского общества инфекционистов встревожены тем, что новых лекарств «недопустимо мало».

    5) Крупные компании типа McDonald’s вступают в борьбу со злоупотреблением антибиотиками, но в этом деле есть масса лазеек

    Пищевые компании типа Chipotle, Panera Bread, Applegate, а в последнее время и McDonald’s вступают в борьбу там, где государство терпит неудачу. Они противодействуют чрезмерному использованию антибиотиков, принимая различные меры по ограничению тех лекарственных препаратов, которые могут использовать их поставщики, а также по ограничению сроков их применения.

    Но такие меры зачастую оказываются недостаточными. McDonald’s, например, недавно заявила, что в течение двух лет откажется от закупки цыплят, которые выращиваются на человеческих антибиотиках.

    Тем не менее, эта ресторанная цепь позволяет поставщикам использовать антибиотики для животных под названием ионофоры. Людям такие антибиотики не назначают, но их чрезмерное применение для животных может отрицательно отразиться на здоровье человека, поскольку мы знаем, что резистентность переходит границы видов и классов лекарств.

    Такая политика McDonald’s действует только в отношении американских ресторанов, но не десятков тысяч других точек питания, которыми компания владеет за рубежом. И распространяется она только на куриное мясо, но не на говядину, которая чаще всего используется в меню компании. Да, это шаг в правильном направлении, но с учетом того, что производителей продуктов питания больше интересует прибыль, а не здоровье населения, если McDonald’s начнет мухлевать, это не должно вызывать удивление.

    Тем не менее, производители продуктов питания хором твердят о том, что они реагируют на требования потребителя. Такие противники антибиотиков как член палаты представителей Луиза Слотер (Louise Slaughter) заявляют, что покупатели должны и дальше оказывать давление на ведущие продовольственные компании, голосуя своими деньгами. «Мы должны заставить американский народ заявить, что он не будет покупать стейки, напичканные антибиотиками; что он не хочет, чтобы цыплят обмакивали в отбеливающее средство клорокс; что он требует кормить его и его детей здоровыми и полезными продуктами; что антибиотики надо беречь для больных животных и людей».

    6) Сельское хозяйство решительно против реформ, из-за чего США опаздывают со своими мерами.

    Нам не только не хватает новых и действенных антибиотиков; мы не в состоянии осуществлять меры по снижению потребления антибиотиков. Американские законодатели неоднократно выдвигали законопроекты по сокращению чрезмерного применения антибиотиков. Но сельскохозяйственная отрасль неизменно торпедирует эти усилия, и законопроекты пока еще так и не прошли через конгресс.

    Например, член палаты представителей Луиз Слотер, являющаяся единственным микробиологом в конгрессе, возглавляет усилия по прекращению чрезмерного применения антибиотиков на фермах. В этих целях был подготовлен законопроект «О сбережении антибиотиков для медицинского лечения». С момента прихода Слотер в конгресс в 2007 году этот законопроект выдвигали четыре раза, и всякий раз он терпел фиаско в палате представителей.

    Как говорит Слотер, «450 организаций, то есть, все до единой потребительские ассоциации, научные группы, все медицинские объединения, какие только можно себе представить, поддерживают наш законопроект. Но 88 процентов из тех денег, что тратятся на лоббирование в данном вопросе, тратятся против нас».

    На федеральном уровне предпринимаются и другие усилия по решению проблемы с антибиотиками на фермах. Управление по контролю за продуктами и лекарствами сообщает, что использование антибиотиков в производстве продуктов питания создает проблемы с 1970-х годов. Но сельскохозяйственная отрасль и фармацевтические компании срывают и блокируют усилия, направленные на борьбу с данным явлением, а крупному пищевому бизнесу нужны дешевые продукты.

    Например, в декабре прошлого года Управление по контролю за продуктами и лекарствами издало руководство, в котором призывает разумно и осторожно использовать на фермах антибиотики для увеличения веса животных. Но это руководство не является обязательным. «За те годы, что я работаю над этим вопросом, — говорит Слотер, — я пришла к выводу, что Управление по контролю за продуктами и лекарствами не намерено нас защищать. Точно так же нас не намерены защищать министерство сельского хозяйства и Белый дом».

    Ученые и законодатели, обеспокоенные усиливающейся проблемой антибиотикоустойчивости, пытаются заставить американский сельскохозяйственный сектор последовать примеру Дании и других европейских стран, где фермеры используют антибиотики только для лечения животных.

    7) Мы знаем, что нам надо решать проблему устойчивости к антибиотикам. Мы просто ничего не делаем для этого.

    Чтобы по-настоящему решить проблему устойчивости к антибиотиками, нам нужен глобальный план. Супербактерии перемещаются по миру так же легко, как и люди на самолетах. Действия глобального масштаба не только обезопасят всех нас, но и сведут к минимуму расходы на эту работу, сделав так, чтобы использование антибиотиков в сельском хозяйстве в равной мере отражалось на фермерах всего мира.

    Как говорится в передовой статье последнего номера Бюллетеня Всемирной организации здравоохранения, «необходим обязательный для исполнения международный правовой механизм, охватывающий вопросы доступа, сохранения и инноваций. Когда международное право получает мощный механизм реализации, оно становится самым сильным побудительным средством к действию для всех стран».

    Для решения проблемы нам нужно рационально использовать имеющийся запас антибиотиков и создавать новые виды. Но зная об этом более ста лет, мы, тем не менее, делаем ужасно мало для сдерживания кризиса устойчивости к антибиотикам. Мы продолжаем злоупотреблять антибиотиками в медицине, используем их в наших продуктах питания и применяем их буквально во всем, начиная от ковриков для йоги и кончая санитарными и дезинфицирующими средствами.

    Тем не менее, есть и хорошие новости. В прошлом году наступило нечто вроде переломного момента, когда целый ряд государств и международных организаций пообещали начать борьбу с супербактериями. Один исследователь на страницах New England Journal of Medicine так охарактеризовал эти усилия:

    В апреле ВОЗ объявила, что данная проблема создает «угрозу достижениям современной медицины». Постантибиотиковая эпоха, в которой обычные инфекции и незначительные раны станут смертоносными, это вполне реальная перспектива 21-го века. В мае Всемирная ассамблея здравоохранения поручила ВОЗ составить глобальный план действий по антимикробной резистентности. В июне британское общество проголосовало за вручение государственной премии в размере 10 миллионов фунтов стерлингов за лучшее решение проблемы устойчивости к антибиотикам. А в сентябре Президентский совет по науке и технике опубликовал доклад по устойчивости к антибиотикам, приуроченный к указу президента Барака Обамы, который поручил Совету национальной безопасности в сотрудничестве с правительственной экспертной группой и неправительственным консультативным советом разработать к февралю общенациональный план действий.

    Администрация Обамы также учредила премию в 20 миллионов долларов за создание новой системы диагностики и анализов по месту предоставления медицинских услуг, а также предложила удвоить федеральные расходы на исследования в области сопротивляемости антибиотикам.

    Аналогичных действий в вопросах сбережения предпринято не было, хотя другие страны уже на протяжении десятилетий занимаются рачительным использованием своих антибиотиков. Так, в 1971 году Британия запретила использовать в сельском хозяйстве некоторые антибиотики для ускорения роста животных. Следуя ее примеру, Дания тоже постепенно отказалась от стимуляторов роста, а за ней аналогичные меры приняли Норвегия и Швеция. К 2006 году весь Евросоюз отказался от использования антибиотиков для ускорения роста.

    Это поразительно, но данные усилия никак не повлияли на производство. По данным одного датского исследования, хотя сельскохозяйственный сектор в период с 1992 по 2008 год наполовину уменьшил применение антибиотиков в свиноводстве, ему удалось повысить производительность, и при этом производственные расходы не увеличились ни на йоту. В Америке этим опытом не воспользовались, и там политика и экономика по-прежнему подавляют науку. Лишь время покажет, достаточно ли мы делаем в этом плане, и не слишком ли поздно.

    #4123

    Arc
    Модератор

    Земля – планета не людей, а бактерий

    Если вдруг случится какой-то катаклизм и все человечество исчезнет, то природа этого даже не заметит, считает микробиолог Константин Северинов

    Лариса Салимонович

    Послушать и увидеть микробиолога Константина Северинова пришли как маститые преподаватели-ученые, обремененные должностями в ректоратах, так и студенты харьковских университетов. Для первых он -революционер от науки, которая стремится рационализировать существующую систему прозябания исследовательских учреждений. Для других – реальный пример человека, который смог вырваться в свободный мир с его серьезным научным бюджетом. Для тех и других – непонятный чудак, который, несмотря на должность профессора американского университета Ратгерс с пожизненной зарплатой в 150 тысяч долларов в год, взял да и вернулся в Подмосковье, чтобы принять участие в работе нового российского научного центра Skolkovo. На родине он тоже возглавляет лабораторию молекулярной генетики, но, кроме этого, ведет в РФ активную пропаганду более прогрессивного обустройства российской науки. Пересадить «заокеанские штучки» на российскую почву, как выяснилось, очень непросто, но энтузиаст пока не теряет надежды.

    «Накачивать деньгами неэффективную систему организации науки нельзя»

    – Константин, несколько лет назад вы удивили всех в российских научных кругах, когда неожиданно вернулись из США, чтобы участвовать в тогда еще совсем «сыром» проекте Skolkovo. Вы еще верите в то, что на территории бывшего Союза возможен научный прорыв в отдельно взятом инновационном городке? Преодолеть сопротивление консервативного сообщества ведущих НИИ, которые являются сторонниками централизованной уравниловки в распределении бюджетных средств очевидно не так уж и легко?

    – Да, непросто. Но, вопреки всему, новый университет Skol Tech на территории упомянутого вами городка уже строится. До 2020 года в рамках этого проекта будут работать около 200 ведущих исследователей-профессоров со всего мира. Сейчас ведется отбор. Мы также подготовили проект программы «1000 лабораторий». Ее давно ждут ученые, она обещает революцию в российской науке. Суть в том, чтобы деньги не распылялись по схеме, которую очень любит наше академическое руководство: всем сестрам – по серьгам. То есть — по конкурсу будут отбираться и получать весомые гранты именно наиболее перспективные коллективы. Независимые лаборатории смогут создать молодые талантливые ученые, а это значит, что они не уйдут за границу.

    Именно по такой схеме работает наука во многих ведущих странах мира. Но руководство РАН действительно категорически против такого подхода. Они говорят, что деньги должны идти к институтам, а его директоры сами будут решать, каким образом их распределить. Такая феодальная схема имеет право на жизнь, но тогда директорами институтов должны быть признанные во всем мире научные лидеры. Сегодня же достаточно посмотреть на объективные рейтинги руководителей отечественных НИИ, чтобы стало понятно, кто есть кто на самом деле.

    Накачивать деньгами неэффективную систему организации науки дальше нельзя. Средства должны идти на поддержку тех, кто действительно делает науку мирового уровня.

    «Вопросы больших чисел»

    – Западный мир славится своим жестким рационализмом. Откуда тогда эта потребность тратиться на дорогостоящие исследования в области фундаментальной науки, которые не всегда приносят практические результаты? То есть, лаборатория может сколько угодно называть свою работу перспективной, но в любом случае не может гарантировать стопроцентный результат. В чем интерес инвесторов?

    – Действительно, если ученый говорит потенциальному заказчику, что в течение трех лет создаст лекарство от рака, то он просто мошенник. Фундаментальная наука, в отличие от прикладной, занимается освоением границ неизведанного. Мы приоткрывам завесу неизвестного и при этом совершенно не знаем, что за ней увидим. Там начинают действовать законы, подобные тем, что работают на биржевом рынке. Суть их в том, что поведение акций можно угадать раз или два, но все время угадывать невозможно. Он, биржевой рынок, непредсказуем априори. Вы можете пообещать копеечный результат, но не можете вычислить, куда именно выведет выбранная дорога. И что же делать? Разве можно позволить этим ученым заниматься тем, чем они там занимаются, получая от этого свое удовольствие? Но и не иметь этого тоже нельзя.

    Наиболее приемлемый выход из ситуации нашли в США. Там очень много самых разнообразных лабораторий, все они чем-то занимаются, и никто не знает, к чему это приведет. Но если вероятность коммерческого достижения в них равна хотя бы одной тысячной, они имеют право на поддержку. Для того же, чтобы достичь чего-то большего, нужно иметь не менее тысячи проектов, а то и 10 тысяч. Вот в моей отрасли в США работает 25 тысяч лабораторий, поэтому в год гарантированно происходит большое открытие. В России же на том же уровне работает всего 150 лабораторий, а в Украине, наверное, с десяток – не больше. Вероятность прорыва в таких условиях фактически нулевая, потому что просто недостаточно людей. То есть, наши ученые не глупее. Их просто мало. На самом деле это вопрос больших чисел и, соответственно, больших денег. Так, рынок ценных бумаг непредсказуем, но если вы вкладываете в него средства, то вы будете в большем выигрыше, чем тот, кто держит их под матрасом. Точно так же все происходит и в фундаментальной науке.

    «Люди – маленькая надстройка на нашей планете»

    – Константин, вы называете потенциальные открытия областью неизведанного, но, несмотря на это, наверное, можно сделать хоть какие-то прогнозы относительно будущих сенсаций. Что нового ожидается в микробиологии?

    – В современной биологии назревает революция. Она скоро полностью изменит наши представления о разнообразии жизни на планете. Каких-то 100 лет назад на эволюционном древе жизни высший пьедестал занимал венец творения – человек. Далее шли животные, растения, рыбы, птицы и так далее. Но генетические исследования полностью изменили эту картину. Оказалось, что на Земле существует три огромных «континента» форм жизни: бактерии, архибактерии и эукариоты. К последним относится человек. Причем, большая часть форм жизни невидима невооруженным глазом. А все то, что мы видим, что красовалось на ветвях упомянутого дерева в школьных учебниках, – лишь крошечная толика, буквально тысячная процента от реального разнообразия, от невидимой «темной материи». Если вдруг случится какой-то страшный катаклизм, и все человечество исчезнет, то природа этого даже не заметит, ведь вся «темная материя» на Земле останется. Надо понимать, что эта планета – планета не людей, а бактерий. Мы всего лишь – небольшая надстройка.

    Отсюда, собственно, и природа будущих открытий. Например, до недавнего времени считали, что все антибиотики (их создают бактерии и некоторые грибы) микробиологи уже открыли. Но теперь понятно, что количество неизвестных бактерий несравненно больше, а потому открываются неограниченные возможности для поиска новых лекарств.

    – А существует ли угроза, что вся эта невидимая материя возьмет и сама устроит человечеству какой-то катаклизм в рамках борьбы видов?

    – В процессе эволюции установлен некий контроль, и все идет нормально. На каждую клетку человеческого тела приходится не менее 10, а то и сотни бактериальных клеток. Без них человек просто не может существовать. Другое дело, когда с самим человеком что-то не то, тогда обычная бактериальная микрофлора может стать причиной его смерти. Все мы, скажем, обсеяны золотистым стафилококком. Он просто живет на нас. Но наша кожа выделяет естественные секреты, которые контролируют количество бактерий. И таких защитных механизмов достаточно много. Главное, чтобы сам человек их не разрушал нездоровым образом жизни.

    Я вам больше скажу: если бы существовали зоопарки для бактерий, то они были бы бесконечными. Они, как и положено живым существам, постоянно друг с другом конкурируют. Но борьба между ними идет не на уровне лисицы, которая съела кролика, или кролика, который от нее сбежал, а на уровне обмена химическими сигналами. Какая-то бактерия производит определенное вещество, к которому сама устойчива, а та, что рядом и принадлежит к другому виду, – погибает. Одновременно на каждый яд производится противоядие, и тогда начинается бесконечная «гонка вооружений». В результате, возникают очень сложные взаимодействующие системы, которые выполняют очень простые действия. Все это похоже на машину Руба Голдберга – невероятно громоздкую конструкцию, которая оперирует элементарными функциями вроде подачи салфеток или завязывания шнурков. Живые организмы устроены по тому же принципу: они не столько совершенные, сколько похожие на агрегат Голдберга. На молекулярном уровне жизнь удивительно сложна, и эта сложность часто не имеет никакого смысла.

    «Я вернулся частично»

    – Вы вернулись в Россию навсегда или стараетесь жить и работать в обеих странах?

    – Ну скажем так: я частично вернулся, потому что и сейчас являюсь профессором американского университета и имею гражданство США. В то же время у меня в России родилась дочь. Сейчас ей уже восемь лет. Двое старших детей давно живут в Америке.

    – Когда младшая подрастет, вы ее отправите на обучение за океан?

    – Не знаю. Глядя на своих старших, я не уверен, что американская система образования лучше советской. Возможно, я становлюсь ретроградом, но я очень доволен тем, что дочь живет и учится в Москве. Это был мой сознательный выбор. Хотя, по большому счету, я не знаю, что будет потом. Как правило, я точно не знаю, где буду даже через месяц. Картина все время меняется. Это как движение по оживленной дороге. Вот, например, сегодня позвонили из лаборатории, потому что получили какой-то результат, после чего все мои планы могут измениться. Для меня очень важен процесс. Мне важно, чтобы было интересно.

    #7125

    Arc
    Модератор

    Чума на Мадагаскаре: мир вновь ждет страшная эпидемия?

    Стефан Гайе (Stéphane Gayet)

    На Мадагаскаре в настоящий момент наблюдается значительный рост случаев чумы. С начала 2017 года 40 человек погибли, а еще 230 были заражены. Как бы то ни было, хотя болезнь теоретически может добраться до Европы, ее, скорее всего, быстро выявят и вылечат антибиотиками.

    Atlantico: С чем связано возвращение чумы на Мадагаскар?

    Стефан Гайе: Чума — одно из самых страшных среди известных нам инфекционных заболеваний. Возможно, даже самое страшное. Вызывающая его бактерия называется «чумная палочка» или «yersinia pestis». Она отличается сильнейшей вирулентностью, то есть способностью размножаться в организме для захвата и уничтожения живых тканей. Когда мы говорим о масштабных и гибельных эпидемиях, то в первую очередь называем чуму и холеру. Чума опаснее холеры, так как та убивает лишь людей, которые уязвимы в силу своего возраста или плохого состояния здоровья. Чума же губит как сильных, так и слабых. В то же время холера проще передается и быстрее распространяется.

    Пандемия — это эпидемия, которая охватывает несколько континентов и потенциально все страны мира.

    В истории человечества было три великих пандемии чумы. Первая, Юстинианова чума, началась в 542 году и длилась 50 или даже 60 лет. Сильнее всего затронутыми ей регионами были центр и восток Африки (оттуда она, вероятно, и пришла), а также побережье Средиземного моря. Сначала чума начинала свирепствовать в портах, а затем инфекция пробиралась вглубь стран. Если судить по рассказам о тех временах, болезнь могла унести жизни 100 миллионов человек.

    Вторая пандемия чумы началась в XIII веке в Средней Азии, где сформировался четко определенный очаг. Эпидемия свирепствовала в Индии, Китае, Северной Африке, на Ближнем Востоке и по всей Европе, где она осталась в памяти людей как «черная смерть». По разным оценкам, за четыре века пандемии погибло более четверти населения Европы. Голод и войны на континенте, безусловно, еще больше повысили смертность.

    Третья известная пандемия чумы началась в китайской провинции Юньнань в середине XIX века. Развитие более скоростных видов транспорта (пароход, железная дорога) позволило болезни быстро разойтись и достичь регионов, где ее не было раньше, за пределы Дальнего Востока и Индии. Во время этой пандемии чума пришла в США, Южную Африку, Латинскую Америку и в том числе на Мадагаскар.

    В 1894 году, во время этой пандемии, француз и последователь Пастера Александр Йерсен (Alexandre Yersin) выявил в Гонконге бактерию-возбудитель и роль крыс в ее переносе. В честь его открытий его имя носит целый ряд бактерий Yersinia. В 1898 году другой пастеровец Поль-Луи Симон (Paul-Louis Simond) продемонстрировал роль блох в переносе бактерии с больной крысы на здоровую, а затем на человека.

    Понимание цикла заражения позволило выработать новую стратегию борьбы, которая подразумевала применение ядов против грызунов и насекомых. Александр Йерсен разработал противочумную сыворотку на основе лошадиной крови, а Владимир Хавкин создал вакцину из ослабленного штамма. В дальнейшем появление антибиотиков предоставило эффективный способ лечения болезней.

    Выработанные профилактические и терапевтические меры позволили уменьшить смертность от чумы и ограничить ее распространение. Многие страны зарегистрировали сокращение или полное исчезновение случаев чумы в течение нескольких десятилетий, что могло навести на мысль о победе над инфекцией.

    Как бы то ни было, раз резервуар бактерий формируют дикие грызуны, по большей части крысы, в теории болезнь не может исчезнуть. Дело в том, что размер крыс, скорость их размножения и невероятная приспособляемость делают этот естественный резервуар неистощимым. Если популяция крыс контролируется, а дома защищены от проникновения грызунов, шанс того, что человека укусит блоха с крысы, ничтожен. Это объясняет тот факт, что чума по факту исчезла в странах с высоким уровнем жизни. Мадагаскар же наоборот относится к беднейшим государствам мира, и крысы там часто попадают в жилье.

    Всемирная организация здравоохранения зарегистрировала почти 50 000 случаев заражения человека чумой с 1990 по 2015 год в 26 странах Африки, Азии и Америки. Сильнее всего затронута Центральная Африка, в частности Демократическая Республика Конго, Уганда и Мадагаскар, где насчитывается наибольшее число случаев заражения человека чумой во всем мире (от 250 до 500 в год). В Азии наиболее активные рычаги находятся в Китае. В Америке это Перу, однако наблюдаются случаи и в США: речь идет о коренном населении на западном побережье. Это означает, что чуму невозможно искоренить даже при высоком уровне жизни. В Океании (Австралия, Новая Зеландия, Меланезия, Микронезия и Полинезия) и Европе за последнее время не было случаев заражения. Во Франции последнее происшествие подобного рода произошло в 1945 году на Корсике.

    Распространение чумы зависит от метеорологических условий: ей требуется тепло и влажность. Столица Мадагаскара Антананариву находится в центре страны в зоне умеренно влажного климата, а Туамасина — на восточном побережье в зоне влажного климата. Кроме того, сухой сезон заканчивается, и начинается сезон осадков. Созданы все климатические условия для распространения чумы. Очаг недавней эпидемии возник у человека из Туамасины, который затем отправился в столицу.

    Другими словами, нет ничего удивительного в том, что чума сохраняется на Мадагаскаре и периодически выливается в эпидемии, которым способствуют тепло и влажность.

    — Стоит ли беспокоиться насчет возвращения чумы в Европу? Возможна ли эпидемия?

    — Чума убила множество людей, продолжает убивать сейчас и продолжит в будущем. Это чрезвычайно опасное заболевание останется угрозой в связи с большим и неконтролируемым естественным резервуаром из крыс. Они могут есть практически все и обладают высочайшей приспособляемостью к разным условиям. Свалки привлекают их запахом гниения, а забастовки мусорщиков способствуют их размножению. Они умеют прекрасно лазать и плавать. Им, наверное, даже под силу плыть против течения канализационных вод и проникнуть в жилье через туалеты…

    Чума еще больше обострила страх, который вызывают крысы у людей. Кроме того, они могут переносить другие бактерии, вызывающие в частности лептоспироз и содоку, которые, конечно, не так опасны, как чума, но все равно представляют большую угрозу.

    Это инфекционное заболевание в первую очередь представляет собой зооноз, то есть болезнь животных. Крысы заражают друг друга через блох. Блоха, как комар в случае малярии, заражается от крови больной крысы и передает бактерию, когда кусает здоровую. Таким образом, чума является септицемией, то есть заражением крови. После укуса блохи у человека формируется чумной бубон, то есть воспаление лимфатических узлов: возникает огромное, покрасневшее и вызывающее болезненные ощущения образование. Все это сопровождается высокой температурой и общим изменением состояния. Иногда все ограничивается бубоном, и человек выздоравливает, но чаще все ведет к септицемии и поражению легких. Легочная чума всегда смертельна при отсутствии лечения. Пораженный легочной чумой человек может передать бактерию через кашель, в котором содержатся наполненные ей микрочастицы. Как несложно догадаться, в том случае болезнь может привести к эпидемии среди людей без участия крыс.

    Всегда возможно, что человек с легочной чумой в инкубационном периоде прибудет в Европу на самолете с последующим развитием заболевания и заражением других людей через кашель. Как бы то ни было, болезнь, скорее всего, быстро выявят и вылечат антибиотиками. По счастью, бактерия-возбудитель очень восприимчива к целому ряду антибиотиков. Госпитализация пациента с легочной чумой требует дополнительных мер предосторожности на случай распространения микрочастиц (в прошлом «респираторная изоляция») для предотвращения заражения других людей. Вполне вероятно, что завезенная легочная чума может заразить других и сформировать небольшой очаг инфекции, однако в Европе с ним быстро справятся.

    — В ВОЗ пытаются справиться с проблемой отправки антибиотиков на Мадагаскар. Достаточно ли этого, чтобы покончить с инфекцией? Если да, то сколько времени на это потребуется? Если нет, что еще нужно сделать, чтобы искоренить чуму?

    — Как мы уже говорили, бактерия чумы, по счастью, восприимчива к антибиотикам, которые полностью изменили санитарную стратегию борьбы с эпидемией. Мадагаскарский очаг, как и все предыдущие, будет взят под контроль в ближайшей или чуть более отдаленной перспективе. Тем не менее искоренить болезнь не получится. Справиться можно лишь с текущей эпидемией. Затем вернется порядок, вплоть до появления нового очага. Зооноз вроде чумы, который опирается на резервуар из крыс, представляет собой серьезную проблему для ученых.

    Для сравнения, бешенство тоже является зоонозом, однако его вызывает вирус, а не бактерия. Это означает, что у возбудителя нет устойчивости к внешней среде, тогда как вызывающая чуму бактерия может сохраняться в трупах крыс и в почве. Кроме того, резервуар беженства в Европе составляют лисы, и ученые разработали оральную вакцину для этих животных. Вакцина рассеивалась с вертолета в зонах популяции лис, в результате чего бешенство на территории Франции удалось искоренить. Вакцинировать крыс же, судя по всему, невозможно. Это явно утопия.

    Превентивная борьба с чумой подразумевает обеспечение чистоты жилья и эффективной защиты о крыс так, чтобы сделать их контакт с человеком невозможным. Кроме того, она включает в себя повсеместную борьбу с этими грызунами. Речь, разумеется, не идет о полном их уничтожении, поскольку они играют роль в экосистеме, а их удивительные качества широко используются в научных лабораториях (хотя по большей части это белые крысы). Борьба с этими грызунами является главной составляющей мер по предотвращению чумы.

Просмотр 4 сообщений - с 1 по 4 (из 4 всего)

Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.