Бледный всадник: как «испанка» изменила мир

Теперь еще раз зададимся вопросом о происхождении вируса испанского гриппа. Откуда он взялся изначально? Вопрос не праздный, поскольку ответ на него способен помочь нам установить условия, приводящие к так называемому «выплеску» вируса через межвидовой барьер – от животных в человеческую популяцию, – и минимизировать риск повторения подобного казуса в будущем. Для выбора из трех существующих теорий, а в идеале и для доподлинного установления географического места происхождения вируса ученым нужно было бы сравнить его РНК с РНК вирусов, ранее вызывавших вспышки респираторных заболеваний в тех же местах. Они же этого сделать не могут по той простой причине, что вирус испанского гриппа был самым первым по хронологии, который удалось задним числом секвенировать. За отсутствием же данных о предшественниках и с учетом глобального характера пандемии «испанки» ученые находили и продолжают находить ее вирус, по сути, везде, где только не поищут. Остается лишь надеяться, что не перевелись еще среди ученых заядлые охотники за образцами наподобие Йохана Халтина, которые отыщут-таки годные для секвенирования и сравнения фрагменты вирусов-предшественников. Это был бы просто «святой Грааль» для Джеффри Таубенбергера. Пока же этого не случилось, вирусологи все равно даром времени не теряют. Другая группа исследователей придумала новый и весьма многообещающий метод перевести сравнение гипотез о происхождении вируса из плоскости гадания на кофейной гуще в сферу сравнительного анализа вероятностей.

Речь идет о методологии, основанной на использовании так называемых «молекулярных часов». Каждый живой организм тиражирует свой генетический материал с целью воспроизводства себе подобных, но, как мы видели, копировальная техника и у клеток-то несовершенна, а у вируса в штампуемых им с помощью репродуктивного механизма клетки-хозяина копиях самого себя наблюдается особенно много опечаток. Часть из них переопределяют структуру вируса, и совокупность таких мутаций мы называем дрейфом, – однако большинство флуктуаций в нуклеотидных последовательностях вируса проходит «втихую», поскольку на строении или функционировании вируса они никоим образом не сказываются. В каждом инфицированном организме эти тихие ошибки накапливаются в вирусной популяции независимо друг от друга, с равной и постоянной скоростью, понимаемой как число изменений за единицу времени, а это означает, что число несовпадающих элементов структуры РНК у двух родственных вирусов прямо пропорционально времени, прошедшему с момента их происхождения от общего предка. Таким образом, молекулярные часы – суть счетчик накопившихся в популяции вируса мутаций, а вовсе не часы, однако время они отсчитывают исправно.

Разным видам и подтипам гриппа подвержены не только люди, птицы и свиньи, но и многие другие животные, включая собак и кошек, лошадей, рукокрылых, китообразных и тюленевых. Майкл Воробей, эволюционный биолог из Аризонского университета, провел исчерпывающий анализ нуклеотидных последовательностей всех известных вирусов гриппа, циркулирующих и циркулировавших за последнее столетие в популяциях различных хозяев, и использовал эти данные для построения семейного дерева гриппа. У вирусов, паразитирующих на клетках разных хозяев, генетические ошибки накапливаются с разной скоростью, но, зная об этом, Воробей сумел рассчитать эти скорости и внести поправки на них в ретроспективные оценки времени появления исторически наблюдавшихся штаммов, чтобы безошибочно определить родительские штаммы каждого вируса. В 2014 году Воробей опубликовал результаты этой работы, из которых следует, что семь из восьми нуклеотидных сегментов («генов») вируса гриппа образца 1918 года практически идентичны генам вируса, распространенного в то время среди птиц Западного полушария, а точнее сказать – Северной Америки[324].

Так не пора ли положить конец жарким дискуссиям относительно места происхождения испанского гриппа? Разве не означает этот результат, что пандемия действительно пошла из Канзаса? Сам Воробей, однако, остерегается делать однозначные выводы, ограничиваясь предположениями. Все-таки реконструкция генеалогии с помощью молекулярных часов – метод куда менее надежный по сравнению с секвенированием и сравнением реальных РНК. Тем не менее в прошлом результаты, вычисленные по этим часам, неизменно подтверждались затем и более традиционными методами. В 1963 году грипп, вспыхнувший в конюшнях ипподрома в Майами, вылился в эпизоотию, распространившуюся на все поголовье лошадей по всей территории США. Воробей по своей методике обнаружил близкое родство того конского штамма с птичьим гриппом, циркулировавшим тогда же в Южной Америке, что выглядело несуразно лишь до тех пор, пока в документах ветеринарной клиники при конюшнях ипподрома не обнаружилась относящаяся ко времени первой вспышки запись о том, что грипп, вероятно, завезли в Майами с последней партией породистых скакунов из Аргентины.