Короче говоря, если однажды организм уже подвергся заражению гриппом, то иммунная система стоит на страже и не допускает повторной инфекции, но только в том случае, если она узнает этот вирус, а тут-то и кроется загвоздка. Такое случается далеко не всегда, поскольку, как уже было сказано, вирус гриппа непрерывно меняется.
Причина заключается в том, что собственные копировальщицы генома гриппа – полимеразы – допускают в ходе работы очень много ошибок. Применительно к генетическому контексту «очень много» – это одна ошибка на 10 тысяч нуклеотидных оснований. Если исходить из того, что одна книга содержит в среднем 100 тысяч слов, получается всего десять ошибок на книгу. Казалось бы, это нельзя назвать повальным разгильдяйством, но если учесть, что в человеческом геноме полимеразы работают намного точнее и допускают всего одну ошибку на 10 тысяч книг, то вирусы гриппа можно обвинить в генетическом распутстве. Такие изменения называют дрейфом антигенов. Подобные ошибки возникают непрерывно и приводят к тому, что со временем в наследственном материале вируса накапливаются мутации. Разумеется, среди этих ошибок есть немало неработоспособных обломков, но вирусы делают ставку не на целенаправленную оптимизацию своей конструкции, а на большое число попыток. Другими словами, если среднестатистическая супружеская пара в Германии, воспитывая своего 1,4 среднестатистического ребенка, очень сильно заинтересована в успехе, то вирусы гриппа не слишком обеспокоены результатом. Ведь зараженная гриппом клетка производит от одной до десяти тысяч новых вирусов, и есть надежда, что хотя бы в одном случае получится что-нибудь путное.
Дрейф антигенов является причиной того, что противогриппозная вакцина каждый год должна обновляться. Наша иммунная система действует примерно также, как антивирусная программа компьютера. Она сканирует организм, выявляет потенциально вредные программы и устраняет их. В данном контексте прививку можно сравнить с обновлением антивирусной программы, в ходе которого в нее добавляется информация о новых вирусах. Поскольку вирус гриппа постоянно меняется, антивирусные системы всегда должны соответствовать ему. Без регулярного обновления (повторных прививок) может случиться так, что новый вариант вируса не будет распознан. В этом случае он начнет размножаться в организме пациента, а значит, человек заболеет.
Но откуда врачи заранее знают, как будет выглядеть вирус гриппа следующей осенью? Неужели в сверхсекретных подземных лабораториях установлены машины времени? А может быть, руководители Всемирной организации здравоохранения каждый год отправляются в паломничество к ясновидящей в Вупперталь, чтобы та заглянула в свой волшебный хрустальный шар? Предположения, конечно, интересные, но на самом деле все обстоит не так. Этот процесс, скорее, можно сравнить с планированием в мире моды.
На появление новых тенденций оказывают большое влияние показы моды в Милане, Париже и Нью-Йорке. То, что там демонстрируется, чаще всего можно будет обнаружить в следующем сезоне в розничной торговле. То же самое и с гриппом. Каждый год у людей, переболевших гриппом, собираются пробы, которые направляются для анализа в крупные противогриппозные центры в Атланте, Лондоне, Мельбурне, Пекине и Токио. Там осуществляются их изучение и учет: какие варианты гриппа фиксируются в разных точках мира, с какой частотой это происходит, как они воспринимаются иммунной системой человека. Дважды в год ВОЗ организует встречи директоров этих центров, где обсуждаются последние тенденции в области гриппа и вырабатываются рекомендации по изготовлению вакцины на следующий сезон.
В феврале эти рекомендации рассылаются странам северного полушария, а в сентябре – южного. Дело в том, что особо широкое распространение вирусов гриппа наблюдается в холодные зимние месяцы или во время сезона дождей, если речь идет о более теплых странах. А поскольку лето и зима в разных полушариях противоположны по фазе, то и сезон гриппа соответственно смещается в них на полгода.
Иногда приходится сталкиваться с ситуацией, когда вирусы гриппа изменяются не медленно и постепенно, а очень резко: внезапно появляется вирус, который в корне отличается от всех, что были раньше. В таком случае говорят об антигенной изменчивости. Обычно она возникает из-за того, что появляется вирус с новым гемагглютинином или нейраминидазой, заставая иммунную систему большинства людей врасплох. Поэтому такой вирус размножается очень быстро и способен вызвать пандемию – эпидемию всемирного масштаба. В такой ситуации очень трудно своевременно изготовить подходящую вакцину для прививок.
Долгое время было непонятно, чем заняты вирусы гриппа, когда у нас лето. Предполагалось, что они в это время совершают сезонную миграцию из северного полушария в южное. Однако последние исследования показали, что в Восточной и Юго-Восточной Азии есть один регион, где зимний сезон и сезон дождей частично совпадают, поэтому вирусы гриппа циркулируют в этой благоприятной для них обстановке круглый год, постоянно мутируя. Когда в нашем полушарии наступает холодное время года, вирусы из этой комфортной зоны распространяются по торговым и туристическим путям в направлении Европы и Северной Америки.
Но в чем причина антигенной изменчивости? Одно из возможных объяснений состоит в том, что вирус гриппа, который до этого заражал только какой-то определенный вид животных, вдруг перекидывается на человека. Дело в том, что грипп бывает не только у людей, но и у многих животных – собак, кошек, лошадей, китов, тюленей, летучих мышей, свиней, птиц. Для каждого из них характерен специфический вирус, и, хотя все вирусы гриппа состоят между собой в родстве, они обычно не могут заразить человека.
Тем не менее, как это порой случается в биологии, время от времени нечто подобное все же происходит! Самая мощная из известных на сегодняшний день волна гриппа, прокатившаяся по миру в 1918–1919 годах, была вызвана, скорее всего, именно антигенной изменчивостью. Когда вирус переходит с одного вида животных на другой, то к этому обычно не готовы не только животные, но и сам вирус. Возникшую ситуацию можно сравнить с тем, что вы решили скосить газон у своего дома с помощью кормоуборочного комбайна. Протиснув эту громадную машину через ворота к себе во двор, вы приступаете к работе. Но, когда комбайн начинает вместе с травой заглатывать кусты смородины и гортензии, весь ваш энтузиазм быстро заканчивается…
То же самое происходит и с вирусами, которые преодолели межвидовую границу. Их реакция на организм-хозяин зачастую оказывается слишком сильной. Это плохо не только для хозяина. Вирус тоже не слишком обрадуется его смерти, так как в мертвом теле он не может размножаться. Но это слабое утешение, особенно если принять во внимание размах пандемии гриппа 1918–1919 годов, во время которой от появления первых симптомов до смерти от удушья в результате скоротечного воспаления легких зачастую проходило лишь несколько часов.
До сегодняшнего дня еще не выяснено окончательно, откуда взялся вирус гриппа H1N11918 года, но наиболее вероятной представляется теория, что вирус птичьего гриппа заразил одного или нескольких человек. Из-за ошибки при копировании генома возникли случайные мутации, в результате которых вирус начал передаваться от человека человеку. Теперь его разрушительному кругосветному путешествию больше ничто не могло помешать.
Первые случаи были задокументированы весной 1918 года в США. У властей возникла проблема: Первая мировая война шла полным ходом, а тут, словно из ниоткуда, появилась болезнь, которая поражала в основном молодых людей призывного возраста и очень быстро распространялась. Никто не знал, чем вызвано заболевание и что можно против него предпринять (до момента открытия возбудителя гриппа оставалось еще двенадцать лет).
А что обычно делают в таких случаях? Правильно, стараются все скрыть. Ведь лишние тревоги плохо сказываются на здоровье, а во время войны это еще и вредная пропаганда. Таким образом, вирусы гриппа вместе с американскими солдатами направились во Францию. Там грипп начал с невероятной скоростью распространяться по обе стороны от линии фронта. Но лишь когда он добрался до нейтральной Испании и от него пострадало несколько членов королевской семьи, болезнь получила название «испанка», под которым и вошла в историю.
