Как люди борются с вирусами? Средства защиты и борьбы с вирусными инфекциями
Из-за повышения плотности населения и усиления миграции людей вирусы получают все больше возможностей вызывать масштабные эпидемии — как всегда, неожиданно, зачастую с высоким процентом смертности и ощутимыми последствиями для экономики. Поскольку вирусы используют для размножения естественные метаболические (то есть связанные с обменом веществ) пути клеток-хозяев, с ними трудно бороться без помощи препаратов, опасных для самих этих клеток. Так как же нам уберечь себя от этой угрозы?
Противовирусные препараты
На сегодняшний день наиболее эффективными медицинскими мерами борьбы с вирусными инфекциями являются вакцины, создающие иммунитет к инфекциям, и противовирусные препараты, замедляющие репликацию вирусов.
По принципу действия противовирусные препараты делятся на два типа: одни стимулируют иммунную систему на атаку вирусов, а другие делают это сами. Последние, в свою очередь, можно разделить на три подтипа — в зависимости от того, на каком этапе жизненного цикла вируса они активны. Они могут либо препятствовать проникновению вируса в клетку, либо не позволять вирусу размножаться внутри нее, либо блокировать выход копий вируса из клетки.
Первым препаратом, предложенным в качестве специфического противовирусного средства, был тиосемикарбазон, действие которого в 1946 году описал немецкий патолог и бактериолог Герхард Домагк. Тиоцетозон, относящийся к группе тиосемикарбазонов, обладал некоторой противовирусной активностью, но оказался недостаточно эффективным. Сейчас он используется в качестве средства от туберкулеза.
Позже учеными был синтезирован метисазон, эффективно блокирующий репродукцию вирусов оспы, а в 1959 году — нуклеотид идоксуридин, оказавшийся эффективным средством против вирусов простого герпеса, и вакцинин. Побочные эффекты при регулярном применении не позволили широко использовать этот препарат, но сегодня его применяют в офтальмологии как эффективное средство лечения герпетических кератитов. Вслед за идоксуридином стали получать другие нуклеотиды, среди которых были выявлены высокоэффективные противовирусные препараты.
Вакцины
Вакцинами называют медицинские препараты биологического происхождения, которые стимулируют организм на активацию приобретенного иммунитета к конкретной болезни. Вакцина обычно включает в себя агент, который по своему строению напоминает вызывающий заболевание микроорганизм. Обычно агент получают из ослабленных или убитых форм микроба, его токсинов или одного из его поверхностных белков.
Первая в мире вакцина получила свое название от слова «vaccinia». Так на латыни называется коровья оспа — вирус, поражающий крупный рогатый скот. В 1796 году английский врач Эдвард Дженнер впервые применил вакцину против натуральной оспы, полученную от больного коровьей оспой.
Вакцина против полиомиелита и ее значение для науки
В середине XX века группе ученых под руководством американского вирусолога Джона Эндерса удалось размножить в клетках культуры ткани вирус полиомиелита. В результате клетки были разрушены, а сам вирус перешел в питательный раствор. Таким образом, ученые впервые получили большое количество чистого вируса, который в дальнейшем был извлечен из жидкости и стал основой для изготовления прививочной вакцины против полиомиелита.
Благодаря этому открытию появилась возможность выращивать вирусы на культурах различных тканей любых животных. Впоследствии ученые научились успешно выращивать в питательных растворах изолированные клетки опухолей человека. Сейчас едва ли найдется крупная вирусологическая лаборатория, в распоряжении которой не было бы, к примеру, клеток HeLa, выделенных из оперированной злокачественной опухоли матки, или клеток Detroit 6, также являющихся клетками опухоли человека.
Встроенная защита
Оказывается, в самом нашем организме есть «встроенный антивирус». Это специальные вещества, которые получили название «интерфероны» (ИФН). Они представляют собой белки, которые выделяются клетками организма в ответ на проникновение вируса, а также на некоторые бактериальные вещества и низкомолекулярные химические соединения. Интерфероны способствуют синтезу определенных клеточных белков, блокирующих воспроизводство вируса в организме, либо активируют их. Чтобы помочь организму справиться с болезнью, фармакологи создали особые лекарственные препараты — искусственные интерфероны и стимуляторы их синтеза.
Интерферон был случайно открыт двумя коллегами-вирусологами — англичанином Аликом Айзексом и швейцарцем Жаном Линдеманом в 1957 году — спустя 65 лет после открытия самих вирусов. Ученые, работавшие в Лондонском национальном институте медицинских исследований, обратили внимание, что лабораторные мыши, которых заражали определенными вирусами, не проявляли признаков заболевания. Позже выяснилось, что подопытные животные на момент заражения были поражены другим вирусом. Таким образом, было установлено, что один вирус блокирует размножение другого. Это явление получило название «интерференция» (от англ. помеха, препятствие). Интерференция возникает, если в организм ввести два вируса с интервалом менее 24 часов.
Позже Айзекс и Линдеман на модели вируса гриппа экспериментально доказали, что зараженные вирусом клетки вырабатывают особые белки, обладающие выраженной активностью против широкого круга вирусов. При последующем изучении выяснилось, что функции ИФН в клетке не ограничиваются антивирусным действием. Оказалось, что они обладают способностью подавлять размножение клеток, что позволило с их помощью замедлять развитие злокачественных опухолей. Также ИФН способны выполнять в организме роль иммуномодуляторов, то есть изменять иммунный ответ клеток на действие различных патогенов.
Существуют препараты, которые не просто добавляют в организм порцию интерферонов, а стимулируют прирост собственных защитных белков организма. Такие лекарственные средства называют индукторами интерферона.
Однако не стоит принимать интерфероны за спасение от любой напасти. Во-первых, некоторые вирусы могут подавлять образование специфических белков внутри зараженных клеток, что значительно снижает эффективность противовирусной защиты. А во-вторых, лечение с использованием ИФН может вызывать серьезные побочные эффекты — от лихорадки до депрессии.
Можно ли полностью уничтожить вирус?
Что нам, людям, хорошо удается, так это случайно создавать новые вирусы, например, грипп, выведенный на свиноферме. А вот в чем мы не так хороши, так это в избавлении от них. К сожалению, лучшее, что мы можем сделать, — это снизить ущерб, наносимый вирусами.
«Понятно, что страшна не сама оспа, а слабая способность сопротивления, и если в колонию будет завезен сыпной тиф или дифтерит и проникнет в гиляцкие юрты, то получится тот же эффект, что и от оспы». (А. Чехов, «Остров Сахалин», 1895)
Программы по вакцинации уже устранили некоторые из вирусов в различных странах, но они все еще могут распространяться в других частях мира. Фактически современная медицина смогла избавиться только от одного вида человеческого вируса, созданного природой. Речь идет о вирусе, вызывающем оспу. Несмотря на наличие различных вакцин, антивирусных препаратов и стратегий общественного здоровья, остальным опасным вирусам до сих пор удается уйти от полной ликвидации.
«Тревожное и опасное заблуждение»
Со времен открытия Эдвардом Дженнером первой вакцины и до наших дней находятся скептики, которые не доверяют методам борьбы с вирусами, предлагаемым официальной медициной. Общественное движение, оспаривающее эффективность, безопасность и правомерность вакцинации (в частности — массовой вакцинации), получило название «антивакцинаторство», а его представителей в просторечье часто называют антипрививочниками.
Приверженцы антивакцинаторства практикуют полный отказ от вакцинаций, отказ от отдельных вакцин, а также нарушение сроков и схем иммунизации, которые рекомендуют медицинские учреждения.
Согласно заключению экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), большинство доводов антивакцинаторов не подтверждаются научными данными и расцениваются как «тревожное и опасное заблуждение». ВОЗ внесла недоверие к вакцинации в список десяти проблем, над которыми организация работала в 2019 году.
Отказ от вакцин часто приводит к вспышкам заболеваний и смертям от болезней, которые можно предотвратить с помощью вакцин.
Как снизить риск заражения?
Согласитесь, болезнь лучше предотвратить, чем лечить. Поэтому нужно уделять внимание профилактике и предупреждению заболеваний, в том числе сезонных. Не забывайте, что весной и осенью риск подхватить инфекцию увеличивается.
К сожалению, полностью оградить себя от опасности заражения на практике вряд ли удастся. Но мы можем повысить устойчивость организма к вирусам и помешать их проникновению в организм. Врачи отмечают, что для снижения рисков нужно, прежде всего, бережно относиться к своему здоровью — соблюдать меры гигиены (в первую очередь — регулярно мыть руки с мылом), не перенапрягаться, гармонично сочетать труд и отдых. Кроме этого, не стоит забывать о полноценном сне, правильном питании, физической активности и прогулках на свежем воздухе.
И, конечно, нужно прислушиваться к рекомендациям медиков относительно вакцинаций.