Эпоха пандемии. Динамика мутаций

К вопросу о динамической генетике.    ©

«Страх и ужас наполняет Душу» - эмоции человека, который впервые увидел молнию…

„Мы с детства уже старики,
 детьми доживая до праха;
 у страха глаза велики,
 но слепы на все, кроме страха.“
                И. Губерман


Хроники пандемии. Исходные данные.

«Новый штамм SARS-CoV-2 появился в Великобритании и распространяется еще быстрее своего предшественника . Тем не менее врачи не склонны драматизировать ситуацию – как правило, вирусы со временем теряют свои патогенные свойства, даже если становятся заразнее.» (Александра Ефимова 24.12.2020, 17:19).
И это ещё не все, как всегда русские впереди планеты всей!
«Более 100 штаммов коронавируса SARS-CoV-2 выявили в России. Об этом сообщила вице-премьер Татьяна Голикова на заседании координационного совета при правительстве по борьбе с распространением COVID-19, передает «РИА Новости».»
Китай и Америка пока молчат, к чему бы это?

Бытие определяет Сознание.
Вопрос «в лоб»: «Сколько штаммов вируса может быть?». Ответ тоже, как в Одессе, «А сколько видов (штаммов) птиц или растений имеет место быть?» - До бесконечности! Если посмотреть фактам в глаза, то можно лишиться дара речи. Сразу успокою – «не все так плохо, как есть на самом деле».
С того момента, как «в начале 1950-х годов американский биолог Джеймс Уотсон и британский физик Фрэнсис Крик опубликовали свою знаменитую модель двойной спирали ДНК», все встало не свои места! И даже гороховые эксперименты Менделя.
Не смотря на то, что во времена моего детства генетика и кибернетика были с подачи Т. Д. Лысенко объявлены «буржуазными науками» лет на двадцать, генетика все же получила свое законное место под Солнцем.
Важным событием стал международный проект «Геном человека», «главной целью которого было определить последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК, и идентифицировать 20—25 тыс. генов в человеческом геноме». Потраченные усилия не пропали даром и генетика получила мощный толчок для развития и широкое практическое применение, в т.ч. и в области вирусологии и микробиологии.

Система классификации вирусов
«Классификация вирусов — это процесс наименования вирусов и помещения их в таксономическую систему. Подобно классификационным системам, используемым для клеточных организмов, классификация вирусов является предметом постоянных дебатов и предложений. Это в основном связано с псевдоживой природой вирусов, то есть это неживые частицы с некоторыми химическими характеристиками, схожими с характеристиками жизни, или неклеточные жизни. Как таковые, они плохо вписываются в сложившуюся систему биологической классификации клеточных организмов.
Вирусы в основном классифицируются по фенотипическим характеристикам, таким как морфология, тип нуклеиновой кислоты, способ репликации, организмы-хозяева и вид заболевания, которое они вызывают.» (Даже Википедия по этому поводу весьма скромна).
«Высшим пилотажем» считается полная генетическая информация о вирусе, а если еще дополнить качественной фотографией с электронного микроскопа и получить штамм вируса в клеточной культуре, можно говорить о полной идентификации. К сожалению, на сегодняшний день для вирусов еще нет своей «периодической системы», еще нет своего Менделеева и приходится довольствоваться малым. Для не специалистов это, вообще. сплошной «темный лес».

Скорость жизни вирусов.
Вопрос не праздный. В общественном сознании скорость размножения вирусов определяется «инкубационным периодом» в организме, т.е. время, за которое из одного вируса получаются два – есть «тайна большая», его сложно измерить. Почти год я пытался найти эту цифру на просторах интернета, включая «самые научные журналы», увы, не получилось…
Будем «думу думать». Для других микробов, для бактерий (а это целая «самодостаточная» клетка) время «удвоения» (размножения) составляет  20-30 мин . «Бактерии — это очень простая форма …  жизни, которая состоит из одной живой клетки. Размножение осуществляется делением клетки. При достижении стадии зрелости бактерия делится на две равные клетки. В свою очередь каждая из этих клеток достигает зрелости и также делится на две равные клетки. В идеальных условиях бактерия достигает состояния зрелости и размножается менее чем за 20-30 минут. При такой скорости размножения одна бактерия теоретически может произвести 34 триллиона потомков за 24 часа!». Популярно, но близко к истине. Итак, «сделать» вирус (ковид 100нм) займет столько же времени как и «сделать» бактерию (размеры от 100 нм?). Это минимальные оценочные цифры.
Примем, как недостоверную данность, что вирус способен копировать себя (это его жизнь) за время 30 мин. (в масштабах жизни человеков 70-90 лет!).

Накопления и потери устойчивых «признаков».
Могут ли получиться в процессе «копирования (размножения)» два совершенно одинаковых вируса – близнеца? Похожие друг на друга до последнего атома? Весьма сомнительно! Вопрос из разряда – можно ли найти две одинаковых песчинки или две одинаковых снежинки?
Итак, после каждого нового «копирования» через 20-30 мин. получается «немножко новый» вирус, который может оказаться более или менее стабильным! Это и есть Эволюция – дело случая и выживание сильнейшего! Если бы наши «научники» были способны различать вирусы вплоть до последнего атома, то у каждого больного был бы свой «персональный» штамм коронавируса!
Тем не менее у всей «коронавирусной» популяции есть какие-то общие признаки (как например, почти все птицы умеют летать), один из которых – способность вызывать заболевания организма человека. Вопрос - за какое количество «поколений» из популяции «вымоется» этот признак?
Для вирусных популяций «гриппозного» типа время «активной жизни» по признаку «вызывание заболевания организма человека» составляет порядка 2-3 лет. Далее популяция вирусов «перерождается» и становится безопасной для организма человека, постепенно эволюционируя, возможно, в других биологических объектах (птицах, свиньях и пр.). А вот через несколько лет (или десятков лет) какой-нибудь человек снова «изменит мир», съев какого-нибудь барана или даже африканский банан. И снова как всегда – «барановый» или «банановый» ГРИПП, и снова – «вакцины нет, но Вы держитесь»!

Внешние и внутренние мутагены.
Процессы «естественного» нарушения самокопирования вирусов, обозначенные термином «мутация», определяются множеством факторов. В первую очередь, это закономерности молекулярной органической коллоидной химии. Можно было бы привести еще множество внутренних факторов, которые определяются биохимическим составом «внутренней среды». А вот что может менять эту среду? Да многое, особенно питание, дыхание, «неправильные медикаменты», т.е. вещества, которые попадают в организм. Воздействия внешней среды на организм человека, в котором размножаются вирусы – электромагнитные поля, температура, смог, радиация, стрессы и многое другое.
Конечно, не все так плохо, а главное, в организме человека есть иммунная система! Очень даже возможно, что измененные (мутированные) вирусы активнее утилизируются антителами, но это уже совершенно другая история, которую еще даже «научники» не написали.

Количество возможных штаммов.
У меня весьма большое сомнение, что на всей планете вирусная популяция представлена одним штаммом, по крайней мере, должно быть несколько «близнецов». С другой стороны, биологические методики весьма специфические, и вполне вероятно, что в различных лабораториях будут «находить» различные штаммы коронавируса. А потом это все разносится по средствам СМИ без понимания сущности. Возможно, что это как раз тот диалектический случай, когда «количество штаммов» вирусов может перейти в «качественное» изменение свойств вируса и варианта два: вирус может быть более патогенный или потеряет свои коварные для организма человека свойства. Степень опасности каждого «нового» штамма из популяции коронавируса будет определяться, к сожалению, по данным из поликлиник и больниц. Не патогенные же штаммы, скорее всего, вообще, не попадут в широкую прессу, да и в научную литературу тоже, «нейтральные» вирусы мало кому интересны. 
Когда и почему исчезнет коронавирус?
Ещё весной я пытался найти ответ на этот «фундаментальный» вопрос, получилось не очень. Все, что накопилось с тех пор, изложено выше, но тоже не совсем убедительно, проблема в отсутствии количественной информации.
В реальных условиях для снижения инфекции существенны два процесса. Повышение активности индивидуальной «автоматической защиты» организма человека, т.е. стимулирования эффективности иммунной системы. Было бы хорошо разработать для этого четкую и грамотную программу, понятную всем людям. 
Эволюция популяции вирусов, процесс на который человек практически не может повлиять. На вопрос: “Почему закончилась эпидемия испанки?” - до сих пор так и никто не может ответить, существует только спорная гипотеза о “коллективном иммунитете”.  Скорее всего, эпидемия вирусной инфекции заканчивается потому, что вследствие мутации и эволюции количество болезнетворных вирусов снижается до минимума.
В определенной степени может повлиять «тотальная вакцинация» населения, хотя ранее эпидемии гриппа не имели такой возможности и завершались естественным биологическим образом через 2-3 года.
В идеальном варианте, медицина должна заниматься правильной профилактикой и разработкой эффективных иммуностимуляторов от любых популяций вирусов.

«Не так страшен вирус, как его малюют» …

P.S. Система контроля.
Хорошо говорить о слоне, его можно видеть с расстояния, и он большой! Как найти органические наночастицы, не видимые глазом? Особенно, когда их мало? Это только а организме Навального можно найти несколько молекул, а вот для вирусов есть метод ПРЦ, основанный на методиках генетики. « Полимеразную цепную реакцию (ПЦР, PCR) изобрёл в 1983 году Кэри Мюллис (американский учёный). Впоследствии он получил за это изобретение Нобелевскую премию. В настоящее время ПЦР-диагностика является, одним из самых точных и чувствительных методов (вопрос спорный) диагностики инфекционных заболеваний.»
Научно-популярно это можно описать следующим образом – «в основе метода ПЦР лежит многократное удвоение определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). В результате нарабатываются количества ДНК, достаточные для визуальной детекции. При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце.»
Сам по себе метод ПРЦ достаточно эффективный, но требует определенного уровня подготовки в области молекулярной биологической химии. Есть также проблемочка стандартизации биологических реагентов. Кроме всего прочего, существует «человеческий фактор». Когда массовое тестирование выходит в народ, то этих «факторов» становиться достаточно много. Илон Макс сделал 4 раза ПРЦ и получил 2 положительных и 2 отрицательных результата – «теория вероятности для блондинок» - 50 на 50!
Надо отдавать отчет, что детектирование вирусных наночастиц на сегодняшний день весьма большая проблема, невозможно определить их концентрацию в организме.
Есть, конечно, и «свет в конце туннеля». «В июне 1999 года Управлением по Питанию и Лекарствам США (Food and Drug Administration, FDA) была утверждена первая коммерческая клиническая лабораторная тест-система AMPLICOR HIV-1 MONITORT Test для определения рибонуклеиновой кислоты (РНК) вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) непосредственно в крови пациента… По количеству РНК ВИЧ-1 можно судить о содержании вируса в крови. Концентрация вируса обычно описывается как количество копий в одном миллилитре плазмы крови (копий/мл) и может колебаться от 50 копий/мл до 20 млн копий/мл и выше». Возможно, такой же порядок величин сохраняется и для гриппозных вирусов и знать их концентрацию и динамику ее изменения было бы крайне важно для лечения заболевания. И уж совсем радужные мечты – получать спектральный расклад вирусных наночастиц по их штаммам (хотя термин «штамм» не совсем применим к вирусам, логичнее было бы определить как стабильный и устойчивый вид вирусных наночастиц).
Остается только надеяться, что в ближайшем будущем к проблеме качественного и количественного анализа вирусных наночастиц подключатся «простые инженерные мозги» и в каждом телефоне будет «вирусоспектрометр».