Животные заражаются вирусами от людей чаще, чем люди от животных.
(Иллюстрация: CDC / Unsplash.com)
Открыть в полном размере
Многие инфекционные болезни приходят к нам от животных. Самый известный на сегодня пример – коронавирус SARS-CoV2, виновник эпидемии COVID-19. Обычно в связи с коронавирусами говорят о летучих мышах, хотя перед тем, как попасть к человеку, коронавирусы могут делать промежуточные остановки в других животных. Пример самый мрачный – вирус лихорадки Эбола, при которой смертность может достигать 90%. Природным резервуаром для этого вируса служат крыланы, которые, по-видимому, от него никак не страдают. Вообще вирусы – не единственный класс патогенов, способных перескакивать от животных к людям, такой трюк могут проделывать и бактерии, и грибки, и паразитические черви; но о вирусах в этом смысле говорят всё же намного чаще.
Патоген может прийти к человеку и уйти, а может адаптироваться к новой среде, то есть к человеческому организму. Человек станет новым хозяином, либо добавившись к прошлым хозяевам, либо заменив одного из них. В случае с вирусами, которые быстро размножаются и быстро меняются, смену хозяев можно проследить по ДНК или РНК (как известно, многие вирусы хранят наследственную информацию в РНК). Это можно проделать, если в нашем распоряжении есть прочитанный геном вируса, причём прочитанный неоднократно, в разное время, и есть информация о том, откуда был взят тот или иной образец с вирусом. Ещё здесь необходима информация о родственных вирусных штаммах, вариантах, разновидностях и т. д., потому что только в системе родственных связей интересующего нас вируса можно будет понять, как он менялся. Грубо говоря, если мы видим, что вирусный белок лучше взаимодействует с человеческими клеточными рецепторами, в то время как у родственников этого вируса такие же белки лучше взаимодействуют с рецепторами коровы, то можно сделать вывод, что интересующий нас вирус какое-то время назад покинул корову и начал осваиваться в человеке.
Но если вирусы способны перескакивать от коров или там летучих мышей к человеку, что мешает им прыгать в обратном направлении, от человека к корове? В конце концов, обнаруживали ведь время от времени SARS-CoV2 у домашних животных. И если мы, например, обнаружим SARS-CoV2 в достаточном количестве в кошачьих или собачьих анализах, то мы вполне можем сделать вывод, что кошка или собака заразились им от человека. И, кстати говоря, заражая кого-то нового, вирус вполне может обойтись без генетических изменений, по крайней мере, на первых порах. Неважно, случились ли у вируса какие-то мутации или нет, главное, что он сумел устроиться в новых клетках.
Сотрудники Университетского колледжа Лондона попытались выяснить, насколько вообще распространены прыжки вирусов от животных к людям и обратно. Исследователи проанализировали около 12 млн разнообразных вирусных последовательностей, скопившихся на сегодняшний день в различных базах данных (естественно, анализ такой массы данных был бы невозможен без современных вычислительных мощностей и современных алгоритмов). И внезапно оказалось, что животные заражаются вирусами от людей намного чаще, чем люди от животных: заражений животных от человека насчиталось 64%, заражений человека от животных – 36%. Чаще всего животные получали от людей разновидности коронавирусов и разновидности вируса гриппа А. Но даже когда эти группы вирусов убрали, заражение животных от людей всё равно перевешивало заражение людей от животных: 53,5% против 46,5%. Если говорить о больших вирусных семействах, то из двадцати одного такого семейства шестнадцать предпочитали перепрыгивать от человека к животному.
Естественно, в данных был перекос относительно животных – это были преимущественно свиньи, куры, утки и коровы. Что понятно: вирусные заболевания сельскохозяйственных животных волнуют всех больше, вспышки заболеваний среди них фиксируются тщательнее, учёт вирусных образцов тоже идёт тщательнее, вирусные геномы читаются аккуратнее. Но всё же были данные и по другим птицам и млекопитающим, а также и по рептилиям, амфибиям и рыбам. Как можно было ожидать, перепрыгивание между людьми и животными стимулирует эволюционную изменчивость у вирусов. При этом те вирусы, которые и так способны жить в нескольких видах, меняются при новых прыжках сравнительно мало: они, видимо, и так уже хорошо адаптированы к жизни в клетках разных биологических видов.
Как бы то ни было, нельзя сказать, что человек просто принимает вирусы от животных и что животные вирусы, придя к людям, потом только между людьми и циркулируют. Человек – такой же перевалочный пункт, или, если можно так сказать, эпидемиологический узел в мозаике разных видов, по которой путешествуют вирусы; человек вполне эффективно способствует их распространению среди животных. Это добавляет потенциальных проблем: скажем, какая-нибудь антропонозная инфекция (то есть перескочившая от человека к животному) вполне способна вызвать серьёзные проблемы в сельском хозяйстве. В то же время животные могут стать резервуаром для вируса, про который мы будем думать, что успешно от него избавились и что ни один человек его уже не подхватит. Чтобы следить за прыгающими туда-сюда вирусами, чтобы держать их в узде, нужны объединённые усилия самых разных специалистов – вирусологов, ветеринаров, зоологов, экологов и медиков.
Результаты исследований опубликованы в Nature Ecology & Evolution.