Зомби-вирусы: захватывающая и одновременно жуткая палеонтология

По мере того, как древняя мерзлота постепенно теряет температуру в результате глобального потепления, на свободу «выходят» все больше и больше микроорганизмов, которые никогда не встречались с современными людьми и животными.

Группа исследователей, покопавшись в вечной мерзлоте Сибири, обнаружила и возродила более десятка таких реликтов. Для описания ранее спящих доисторических вирусов, которые в течение десятков тысяч лет были заморожены во льду, исследователи придумали не совсем удачный, но громкий термин: «зомби-вирусы». (Некоторые из них зомби носят не менее апокалиптическое название – «пандоравирусы»).

Зомби-вирусы: чертова дюжина античных и активных патогенов

Под скованной холодом арктической почвой скрывается замороженный суп из вирусов, бактерий и грибковых спор. Некоторые из этих микроорганизмов не взаимодействовали с клетками потенциальных хозяев много тысяч лет — фактически от 27 000 до 48 500 лет. Однако по мере того, как планета продолжает нагреваться, эти застывшие в вечной мерзлоте формы жизни начинают оттаивать.

Но способны ли вновь размороженные микроорганизмы пробудиться и заразить все живое? Какую потенциальную угрозу они представляют для здоровья человека и окружающей среды? Именно эти вопросы начала изучать международная команда ученых, недавно опубликовавшая в журнале Viruses результаты своей работы по ископаемым микроорганизмам.

Оказалось, «зомби-вирусы», которые провели в летаргии почти 50 тысяч лет, до сих пор заразны: авторы исследования смогли не просто воскресить их из вечной мерзлоты, но и заразить при их помощи амебы (ради безопасности для экспериментов специально не выбирались более сложные макроорганизмы-хозяева).

Зомби-вирусы – активированные реликты

Ученые разморозили микроорганизмы, собранные в различных локациях (Камчатка, Якутск и разные области Якутии) и секвенировали их геномы.

В общей сложности авторы идентифицировали и «пробудили» 13 новых вирусов возрастом от 27 тысяч до 48,5 тысяч лет. Одни образцы были найдены в талике – оттаявшем грунте на площади вечной мерзлоты, другие – в ископаемых остатках древних животных (в том числе, предках волков).

1. Cedratvirus kamchatka (штамм P5)
2. Cedratvirus lena (штамм DY0)
3. Pandoravirus lena (штамм DY0)
4. Pandoravirus talik (штамм Y4)
5. Cedratvirus duvanny (штамм DY1)
6. Pandoravirus duvanny (штамм DY1)
7. Pandoravirus yedoma (штамм Y2)
8. Pandoravirus mammoth (штамм Mm38)
9. Megavirus mammoth (штамм Yana14)
10. Pithovirus mammoth (штамм Yana14)
11. Pandoravirus mammoth (штамм Yana14)
12. Pandoravirus lupus (штамм Tums1)
13. Pacmanvirus lupus (штамм Tums2)

Несмотря на почтенный возраст, некоторые из «античных» возбудителей смогли реплицироваться внутри амеб, что привело к их разрыву и высвобождению свежих вирионов.

Примечательно, что больше половины, 7 из 13 новых изолятов, описанных авторами, были новыми членами семейства Pandoraviridae. (Домен пандоравирусов открыли примерно десять лет тому назад в амебах Acanthamoeba. Их отличают гигантские размеры, объемный геном и внутривидовая оригинальность: считалось даже, что пандоравирусы – это потомки сильно редуцированных бактерий.)

Чем опасны зомби-вирусы?

Конечно, это исследование чрезвычайно увлекательно, но хорошая ли это идея – экспериментировать с зомби-вирусами? Ведь, прежде всего, мы имеем дело с возбудителями, с которым иммунная система современных животных и человека никогда раньше не сталкивалась, а каждый такой вирус потенциально склонен к мутации.

По мнению многих ученых, поразительная живучесть зомби-вирусов в совокупности со стремительными изменением климата – это потенциально серьезная угроза общественному здравоохранению.

Вечная мерзлота – среда, в которую не проникает солнечный свет, и для патогенов это настоящая «капсула времени».

Пока трудно смоделировать, как именно «замороженные» вирусы могут повлиять на инфекционную безопасность, и способны ли они на это вообще. Но некоторые специалисты уверены, что именно оттаивание вечной мерзлоты и ледников может стать причиной жуткой пандемии.

В описанном исследовании ни один человек (или даже хомячок) не пострадал. Однако вирусы, потенциально заразные для людей, действительно законсервированы в таких средах, как вечная мерзлота – это, например, подтверждают результаты секвенирования ДНК некоторых зомби-вирусов. Вероятность того, что среди нас однажды, казалось бы, из ниоткуда появится неизвестный патоген, который запустит новую пандемию, не равна нулю.

А вдруг?

Итак, что произойдет — гипотетически — если следующий смертельный вирус, который поразит нашу планету, придет из зоны вечной мерзлоты?

Мо мнению западных специалистов, существует лишь небольшой риск того, что зомби-вирус, который будет разбужен, сможет запустить цепочку инфекций, одна из которых в конечном итоге поразит человека. Ведь, с одной стороны, у нас нет к таким возбудителям иммунитета, поэтому первоначальная способность бороться с новой инфекцией будет очень низка.

С другой стороны, архаичный вирус не будет адаптирован для заражения современных макроорганизмов, поэтому вероятность того, что он сможет успешно инфицировать людей, крайне мала. Скорее всего, «выскочка» погибнет под воздействием тепла, ультрафиолетового излучения и кислорода.

Современные вирусы и другие инфекционные агенты заразны только потому, что они существуют сегодня – они эволюционировали, чтобы противодействовать актуальному иммунитету своих хозяев.

Как отмечают сами авторы исследования зомби-вирусов, биологическая опасность, связанная с возрождением доисторических вирусов, заражающих амеб, совершенно незначительна по сравнению с поиском т.н. «палеовирусов», сохранившихся в вечной мерзлоте в останках мамонтов, шерстистых носорогов или доисторических лошадей – а именно настолько опасные работы сейчас проводятся в лаборатории «Вектор» (Новосибирск, РФ).

Из-за российской агрессии все сотрудничество по проекту с зомби-вирусами прекратилось.