Pithovirus, виявлений у сибірській вічній мерзлоті, виявився здатним інфікувати амеб. Електронномікроскопічна фотографія.
Зміна клімату може призвести до вивільнення ще більш архаїчних вірусів. Чи є у цьому небезпека для людей?
Дослідники виявили похованого у глибинах сибірської вічної мерзлоти й ізольованого на протязі понад 30 000 років найновішого представника того таксону, що недавно став відомим під назвою “гігантські віруси”.
Команда дослідників, під проводом Жана-Мішеля Клавері та Шанталь Абержель з університету Екс-Марсель, Франція, здійснила відкриття раніше невідомого вірусу, якого назвали Pithovirus sibericum і який може бути оживлений у лабораторії.
Результати їхньої роботи детально викладені у новій статті, що була опублікована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Якщо розкопки на території Сибіру змушують вас думати про замерзлих волохатих мамонтів, не помиляйтеся: ці гіганти є дуже мікроскопічними. Але у мікросвіті вірусів вони набагато більші, ніж типові його представники, маючи 1,5 мікрони у довжину та 0,5 мікрони у діаметрі. Пандоравіруси, – найбільші відомі до цього віруси, також відкриті командою Клавері та Абержель, – мають 1 мікрон у довжину та 0,5 у діаметрі.
“Досить приблизно, гігантські віруси визначаються як такі, що їх можна побачити за допомогою оптичного мікроскопу”, – пояснюють Клавері та Абержель, коли до них звернулися через електронну пошту.
Великі і складні
Гігантські віруси також перевершують інших вірусів у плані генетичної складності. Нововідкритий Pithovirus має 500 генів, а вище згадуваний Pandoravirus може мати до 2 500 генів.
Для порівняння, ВІЛ має тільки близько 12 генів, – пояснює Джеймс Ван Еттен, професор-фітовірусолог з університету Небраски, коли до нього звернулися за коментарями. (Ван Еттен є авторитетом у галузі вірусології, він редагував нове дослідження).
Дивовижно, але навіть після понад 30 000 років проведених у давній вічній мерзлоті, коли Клавері та Абержель у своїй лабораторії піддали амеб дії вірусу, вони виявили, що вірус усе ще залишається активним і швидко уразив клітини хазяїна. “Ми використовуємо амеб у якості безпечної приманки для ловлення вірусів. Потім ми негайно пересвідчуємося у тому, що вони не здатні інфікувати тваринні/людські клітини”, – наголошують дослідники.
Гігантські віруси не тільки більші, але й стійкіші, ніж інші, – говорять дослідники. Ця стійкість, у поєднанні зі сприятливим середовищем, ймовірно, допомогла нововідкритому представнику залишатися інтактним протягом тисяч років. Віруси часто руйнуються чи стають неактивними завдяки дії низки факторів, включаючи світло та біохімічну деградацію.
“Серед відомих вірусів, гігантські віруси, як правило, дуже важко, майже не можливо, зламати”, – говорять Клавері та Абержель. “Специфічні середовища, такі як придонні осади океанських глибин та вічна мерзлота, є дуже сприятливими для зберігання мікробів (та вірусів), оскільки вони холодні, анаеробні (не містять кисню) та темні”.
Загадкові та різноманітні
Минуле десятиріччя стало свідком справжнього піднесення у відкритті великих, генетично складних вірусів, – було відкрито три окремі їхні групи (Mimivirus, Pandoravirus, а тепер ще й Pithovirus), – це дозволяє припускати, що віруси можуть бути набагато складнішими та різноманітнішими, ніж думали раніше, і що гігантські віруси можуть бути не такими вже й унікальними.
Нещодавно виявлена різноманітність організації геному та морфології серед вірусів спонукала Ван Еттена висловити припущення, що різні типи вірусів могли еволюціонувати незалежно один від одного.
“Я підозрюю, що ідея про еволюцію усіх вірусів від одного спільного предка є неправильною”, – сказав Ван Еттен.
Кліматичні зміни: зростаюча небезпека?
Якщо давно поховані віруси можуть вийти на поверхню землі, то що ще може вийти на поверхню? Кліматичні зміни, на фоні промислової діяльності, можуть порушити древній лід таким чином, щоб потенційні патогени опинилися на поверхні.
“Гірнича промисловість та буріння свердловин означають… прокопування через ці стародавні пласти вперше за мільйони років. Якщо “життєздатні (вірусні часточки) досі там є, то це хороший рецепт для катастрофи”, – кажуть Клавері та Абержель.
Але Едвард Моцарскі, професор мікробіології університету Еморі, говорить, що ризик вивільнення небезпечного для людей патогенного вірусу є дуже низьким.
“Ця ідея може викликати велику паніку, але її реалізація є дуже малоймовірною, хіба що вірус вивільниться із замерзлого тіла людини, яка могла померти від ураження вірусом, який зараз не циркулює”, – сказав Моцарскі, коли з ним зв’язалися за допомогою електронної пошти.
“Дуже мала частина вірусів на Землі випадає на долю тих вірусів, котрі можуть інфікувати ссавців, і ще менша їх частина становить небезпеку для людей”.
Ван Еттен з університету Небраски погоджується, що така ситуація є малоймовірною, хоча й можливою за певних умов.
“Найбільше джерело генів на планеті, ймовірно, становлять віруси, вони є буквально скрізь, але в цілому вони вузькоспеціалізовані й інфікують лише ті організми, в яких здатні відтворюватися”, – говорить Ван Еттен.
Дослідники, які стоять за цим відкриттям, Клавері та Абержель, переконані у тому, що незалежно від ступеня ймовірності, такий сценарій залишається можливим. Вони закликають до пильності й продовжують робити досліди. Як показало їхнє недавнє дослідження, великі ДНК-віруси можуть залишатися інфекційними протягом дуже тривалих періодів часу.
“Той факт, що ми можемо підхопити вірусну інфекцію від давно вимерлих неандертальців, є доброю демонстрацією цілковитої хибності ідеї про можливість остаточного “викорінення” того чи іншого вірусу на планеті, яка дає нам фальшиве відчуття безпеки. Принаймні, слід мати запас вакцини, про всяк випадок”, – говорять Клавері та Абержель.
Тепер їхнє дослідження торкнеться з’ясування того наскільки реальною є загроза, котру становлять архаїчні віруси.
“Наразі ми більше зосереджуємося на аналізі ДНК вмісту цих шарів мерзлоти, шукаючи генетичні сліди вірусів, котрі нагадують патогени людини”, – розповідають Клавері та Абержель, наголошуючи, що не намагаються “оживити” якийсь патогенний вірус, а, швидше, сподіваються визначити рівень потенційної небезпеки.
“Якщо ми знайдемо якісь (патогенні для людини) віруси, тоді ризик стане реальнішим. Якщо ж ні, то ми будемо у безпеці”.
Джерело: National Geographic
Переклад з англійської: Юрій Косенко
