Чем новый коронавирус отличается от ВИЧ и почему вакцину невозможно создать за полгода

Предполагается, что именно летучие мыши стали природным резервуаром для вируса SARS-CoV-2. Антитела, нейтрализующие вирус в пробирке, в организме могут, наоборот, усиливать инфекционный процесс. Иллюстрация Pixabay

Сотни научных коллективов, тысячи ученых разных стран и специальностей сейчас включились в борьбу с новой инфекционной болезнью, COVID-19. Борьба эта проходит не столько в «красной зоне» больниц, сколько в тиши лабораторий, в работе с базами данных, в электронных библиотеках. Оказалось, шиповидный S-белок (spike по-английски) вируса SARS-CoV-2 удивительным образом способен менять форму (конформацию). Он состоит из трех одинаковых цепей, каждая из которых, в свою очередь, складывается из двух субъединиц, формирующих его «стебель» и «бутон». Именно «бутоны» и торчат у вируса наружу и смотрятся, как зубцы его короны. Этот белок похож на букет из трех тюльпанов. Каждый цветок может поднимать или опускать бутон. Именно это его качество позволяет связываться с рецептором клетки человека. С другой стороны, смена конформации позволяет ему уклоняться от антител, которые вырабатывает иммунная система. Антитела вырабатываются на белок в одной форме, а он меняет конформацию – и его уже не узнают антитела. Но может произойти и более опасный процесс: антитело узнает S-белок, тащит его в лейкоцит, чтобы там уничтожить, а он сбросил с себя антитело внутри лейкоцита и, наоборот, заразит его! Этот эффект называется «антителозависимое усиление инфекции». Об этой и других особенностях нового коронавируса биофизик и писатель, доктор физико-математических наук Юрий НЕЧИПОРЕНКО беседует с эпидемиологом, полковником запаса, кандидатом биологических наук Михаилом СУПОТНИЦКИМ.

– Михаил Васильевич, вы давали интервью «НГ-науке» 13 лет назад (см. «НГ-наука» от 12.12.07), речь шла о ВИЧ-инфекции, которая имеет вирусное происхождение, там тоже РНК-содержащий вирус (ретровирус). Для меня было новостью, что и у ВИЧ тоже есть «корона» – там тоже шиповидные белки выступают из оболочки и связываются с рецепторами на поверхности клетки. ВИЧ-инфекция сопровождается феноменами антителозависимого усиления инфекции и склонностью иммунной системы использовать уже существующие антитела (антигенный импринтинг). Скорость мутаций этих белков не позволят создать ВИЧ-вакцину. Вы тогда об этом предупреждали. Что изменилось к сегодняшнему дню, продвинулись ли ученые, врачи в решении проблем вакцины и лекарств от этой инфекции?

– Тогда наша беседа с журналистом «НГ-науки» была посвящена не просто ВИЧ-вакцине, а круглому столу по проблеме создания вакцины против ВИЧ/СПИДа, состоявшемуся в Госдуме в 2007 году. Тон выступления участников этого мероприятия был оптимистичным: вакцина чуть ли уже не создана или по крайней мере готова к клиническим исследованиям. Журналист тогда спросил меня, разделяю ли я этот оптимизм? Я ему ответил, что не разделяю и что мне даже как-то неловко за участников этого круглого стола, и подробно объяснил почему.

Прошло 13 лет. Вакцина до настоящего времени не создана, и более того, о ней и бюджетных средствах, ушедших на ее создание, уже стараются не вспоминать, как, впрочем, и о научной репутации тех, кто ее обещал на уровне законодательной власти. Давайте с другой стороны посмотрим на проблему. На ВИЧ-вакцину были потрачены время и деньги. Сколько в 2007 году было ВИЧ-инфицированных россиян? Более 400 тысяч. Но сейчас-то уже на миллион больше, почти 1 400 000. Это не нули, это сломанные судьбы россиян, причем не менее 320 000 из них уже погибли от СПИДа. И где эта спасительная вакцина, которая должна была остановить эту эпидемию? Никаких выводов от нанесенного природой поражения сделано не было. Представления об инфекционных процессах остались прежними, то есть одними на все инфекции, и на имеющую нециклический характер ВИЧ-инфекцию, и на заканчивающуюся стерильным иммунитетом натуральную оспу. И сейчас мы вновь пошли по этому кругу, удобному, понятному и безответственному…

– Получается, что те врачи и ученые ввели в заблуждение общество и власть. Как тогда они объясняли, что создали ВИЧ-вакцину?

– Да точно так же, как и сейчас по коронавирусу, слово в слово, бесхитростно и прямо по трафарету: «Мы получили антитела, нейтрализующие вирус».

– По-видимому, есть какие-то принципиальные затруднения. Сейчас мы уже продвинулись вперед в знании иммунологии. Что мешает создать вакцину?

– Если сказать коротко, то явление антителозависимого усиления инфекции, о котором начали говорить только недавно, хотя оно известно с 1960-х годов. Антитела, нейтрализующие вирус в пробирке и на моделях живой ткани, в условиях организма могут усиливать инфекционный процесс, и это очень распространенное явление в мире вирусов и бактерий. Как его ни скрывай, а оно все равно вылезет.

– Да, я сам был поражен, когда узнал об этом явлении… Но сейчас мы уже пишем работу, пытаясь понять его механизмы на молекулярном уровне. Мы с вами беседовали на эту тему ранее. Но тогда вы сказали общие слова. А можно сейчас чуть подробнее рассказать, что же было ранее «белым пятном иммунологии»? Вы ведь об этом специальную монографию написали...

– Каким «белым пятном иммунологии»?! Это давно известно всем тем, кто хочет знать. Вот только будущие врачи в российских медвузах до сих пор не изучают реальную иммунологию. Что касается антител, то студентам дают устаревшую физико-химическую классификацию антител. В зависимости от строения тяжелой цепи их делят на пять типов, от G до D.

Но есть еще функциональная классификация, о которой «стесняются» говорить. В соответствии с ней антитела делятся на нейтрализующие – возбудитель инфекционной болезни в присутствии комплемента; нейтрализующие – возбудитель инфекционной болезни без комплемента; усиливающие инфекционный процесс посредством проникновения возбудителя инфекционной болезни в лейкоциты через рецепторы; усиливающие инфекционный процесс независимым образом, однако зависимым от комплемента – для лейкоцитов, содержащих рецепторы комплемента; усиливающие активацию вирусных белков путем изменения их конформации; оказывающие токсическое воздействие на клетку (апоптоз и др.) и так далее.

Это разделение антител по функции, конечно, не укладывается в типовые представления об иммунитете, написанные для врачей авторами учебников, но так устроен мир.

– Получается, что, кроме первых двух типов антител, чуть ли не все остальные наносят вред организму! Когда нам важные люди говорят, что если есть антитела к вирусу, значит, человек защищен. О каких антителах идет речь? Не разобравшись в самих антителах, нам уже обещают на основании их наличия ввести иммунологический паспорт на каждого, а уж на основании этого паспорта решать, выпускать ли человека из карантина, допускать к работе или сажать его в самолет. Что за антитела образуются в ходе новой коронавирусной инфекции?

– Те же, что и во время прежних аналогичных инфекций. Проблема хорошо изучена, но и ее предпочитают замалчивать персонажи, так усердно дискредитирующие вакцинацию у нас в России. Основной антигенной детерминантой коронавирусов является S-белок. К нему, насколько это известно на сегодняшний день, в основном образуются антитела. Скорее всего некоторые из этих антител могут усиливать инфекционный процесс, облегчая проникновение возбудителя болезни в иммунные клетки через Fc-рецепторы. Одновременно они меняют тропность вируса (то, к чему он пристает, какие клетки атакует, сродство) с рецептора ACE2 бронхиальных клеток на Fc-рецепторы макрофагов и моноцитов и тем самым генерализуют инфекционный процесс…

При всей опасности пандемии COVID-19 надо помнить и то, что она развивается на фоне ВИЧ/СПИД-пандемии. Фото Reuters

– Я рад, что наш журнал, издающийся четвертый год, уже сравнивают с Science. В последние два десятилетия министерство, отвечающее в России за науку и научно-техническую политику (сегодня это Министерство науки и высшего образования), нам, российским ученым, навязывает новые «правила игры». Вся наука в России, несмотря на ее скудное финансирование, должна работать на Запад. Мало того что десятки тысяч ученых уехали в поисках лучшей доли в западные университеты, но ведь и от оставшихся в России требуют, чтобы они «публиковались на Западе», это считается престижным. Свои собственные журналы принято считать «маргинальными».

Эта ситуация породила много позорных явлений, которые постепенно разрушают российскую науку. Библиографические описания статей, «опубликованных на Западе», часто напоминают перечень жильцов многоквартирного дома: фамилии, фамилии, фамилии, по десятку фамилий под пустяковой статьей, где рассказывается что-то известное или еще раз уточненное. Расценки таких журналов от 100 тыс. руб. и более за опубликование статьи. Но каждый соавтор потом бьет себя в грудь, что он-де «печатается на Западе».

Мне это не надо. Пользуясь случаем, хочу спросить «печатающихся на Западе» коллег: а что же вы, раз уж туда вхожи, не знаете об антигенном импринтинге, антителозависимом усилении инфекции; феноменах, известных на Западе уже лет 70?

– Да, это большая проблема, которая требует отдельного разговора. Сообщество биофизиков инициировало Открытое письмо в защиту русского языка в науке и русскоязычных журналов, о чем мы с доктором наук из МГУ Галиной Ризниченко рассказывали на последнем съезде биофизиков в Сочи осенью прошлого года. Такое разделение журналов на сорта напоминает интеллектуальный расизм. У нас сохранилась фундаментальная наука во многом благодаря публикациям в отечественных академических журналах, а отраслевые институты (в том числе и «ящики») с их изданиями были почти полностью уничтожены. Поэтому распалась связь фундаментальной науки с прикладной в огромном кластере: Академия наук – университетская наука – прикладная наука, третья составляющая была почти полностью убита. Многие «высвободившиеся» ученые переместились в Силиконовую долину, которую нам ставят теперь в пример. Недавно прикладную науку начали возрождать – в Сколково, но теперь уже по западным лекалам.

– Я в основном публиковался в журнале «Биопрепараты», так как после ликвидации министром обороны Анатолием Сердюковым 42 Центр биологической безопасности работал долгое время в ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России. Это единственная в стране научная организация, занимающаяся с 1918 года проблемами качества и эффективности иммунобиологических препаратов. И именно эта организация отстояла приоритет российской медицинской науки, издав в 2012 году «Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств». В этом издании впервые в мире были подробно расписаны алгоритмы выявления антигенного имринтинга и антителозависимого усиления инфекции, о которых многие узнали только в апреле 2020 года.

Называть журнал «Биопрепараты», где публикуются уникальные специалисты в важнейшей области прикладных знаний, маргинальным – это хамство и чванство людей, не научившихся в детстве отвечать на вопрос «Что такое хорошо, а что такое плохо?». Повторяю, хамство и чванство, проявленные в отношении людей, на которых уже более столетия держится иммунопрофилактика в нашей стране.

А что касается меня, то я публиковался и буду публиковаться только на русском языке и буду способствовать в этом другим специалистам, потому что я работаю на Россию. Вы правы и в отношении журнала «Вестник войск РХБ защиты», конечно, это не американский журнал Science. Но он единственный в России научный журнал, специализирующийся на освещении военных химических и биологических угроз нашей стране, а достигнет ли он уровня Science или нет, зависит только от нас, российских ученых.

– Я бы сравнил нынешнюю ситуацию с чрезвычайной: начался в доме пожар, а редактор Википедии сидит там за компьютером. Сирены воют, примчались пожарные, ему предлагают помощь, начинают спасать, а он быстро смотрит на номер пожарной машины, находит в Сети ссылки на пожарную часть и ищет информацию, есть ли у командира пожарного расчета публикации в зарубежных изданиях по пожарному делу, можно ли ему доверить свое спасение?

– Я уже давно наблюдаю процесс шельмования российских ученых, которые не встроились в западную науку. В основном для этого используются какие-то лозунги и придуманные формальные показатели: «Каждый приличный ученый должен публиковаться на Западе», импакт-фактор журнала в Скопусе, индексы Хирша в западных системах цитирования и т.п.; ринцевские (Российский индекс научного цитирования. – «НГН»), кстати, не подходят. Суть публикации неинтересна.

– Что бы сейчас вы посоветовали делать, какие действия властей считаете разумными: тесты, вакцинация?

– Тесты – это важный элемент эпиднадзора и диагностики. В целом я считаю, что эта эпидемия встряхнула отечественную эпидемиологию, и из этой эпидемии Россия выйдет более сильной в противоэпидемическом отношении. Теперь будут пересмотрены многие устоявшиеся постулаты, в том числе по иммунологии опасных инфекционных болезней, и не исключаю, что «снизу».

Благодаря коронавирусу эпидемиология и иммунология уже стали другими, в научный оборот вовлечены новые понятия, которых раньше в научном пространстве России не было, мы их как раз сегодня обсуждали. Появились новые специализированные центры для лечения инфекционных больных. В борьбу с эпидемией вовлечены десятки тысяч медицинских специалистов, набирающихся собственного опыта и знаний, отсутствующих в учебниках, по которым они когда-то учились. Врачи и власти стали понимать, что эпидемические катастрофы не ушли в прошлое и нужно к ним готовиться заранее.

При всей опасности пандемии COVID-19 надо помнить и то, что она развивается на фоне ВИЧ/СПИД-пандемии, Т-клеточного лейкоза, латентных герпетических инфекций, сывороточных гепатитов; и сама пандемия COVID-19 может быть частью многокомпонентного пандемического процесса, где есть другие «игроки» с иной стратегией паразитизма. Кроме того, у нас в России коронавирусными инфекциями до этой пандемии почти не занимались. Их природные резервуары на территории России не изучены, и, вполне возможно, если провести аналогии с последними открытиями по возбудителям других опасных инфекций, их первичный природный резервуар находится среди простейших и гидробионтов, а летучие мыши и ежи являются вторичным резервуаром. Но что происходит с коронавирусами в популяциях российских летучих мышей и ежей, еще предстоит изучить.

Пока ясно только то, что SARS-Cov-2 не последний из этого семейства вирусов. На вакцину не стоит рассчитывать в ближайшее время, так как вакцины не создаются за полгода, и те, кто их сейчас обещает без учета реальной иммунологии коронавирусных инфекций и типовой процедуры доклинических и клинических исследований, льет воду на мельницу противников вакцинации. У иммунологов есть прекрасная возможность внести свою лепту в лечение новой коронавирусной инфекции путем создания терапевтических моноклональных антител к фактору некроза опухолей, интерлейкину 6 и другим цитокинам, гиперпродукция которых макрофагами проявляет себя цитокиновым штормом, разрушающим ткань легкого. Впереди еще много научных открытий.