Вирусы - Переносчики Заразы

Звучит как то на первый взгляд глупо, потому что вирусы сами по себе причиняют очень тяжелые, порой смертельные заболевания. Совсем недавно пандемия коронавируса SARS-COV-2 заставила человечество обратить пристальное внимание и вложить огромные средства в исследование вирусов. Но кто мог подумать, что существуют вещи намного страшнее, чем сами вирусы. Да, намного опаснее и разрушительнее, чем сами по себе ковид и оспа. Тяжелый, уже непоправимый вклад пережитого некогда вируса в фатальное без какого-либо шанса не то что на выздоровление, а вообще на жизнь, будущее.
Чтобы понять, о чем пойдет речь, нужно подойти к вопросу систематично. Итак, начнем с центральной догмы молекулярной биологии. Центральная догма молекулярной биологии, сформулированной еще в 1958 году Френсисом Криком. Согласно ее постулатам генетическая информация переходит последовательно от ДНК к РНК и затем от РНК к белку, что универсально для всех без исключения организмов. При размножении организмов происходит удвоение ДНК или РНК, у некоторых вирусов РНК обратно может переписываться в ДНК форму. Обратная же информационная связь между белком и нуклеиновыми кислотами невозможна. Потому белок к передаче информации не способен в принципе, являясь тупиковым звеном в реализации записанной в генах информации. И как следствие не может быть возбудителем заболевания.
Однако этой теории очень скоро пришлось потесниться: в 1954 году Даниел К. Гайдушек открывает в Папуа Новой Гвинее новое заразное заболевание, возбудитель которого не теряет активность после принятия мер, направленных на разрушение нуклеиновых кислот, то есть ДНК и РНК. Однако меры, направленные на разрушение белка, с большим трудом, но все же тушили репродукцию возбудителя. Выходило, что белок заразен и способен размножаться без нуклеиновой кислоты. Мало того, были выявлены разные штаммы с четко определенными свойствами передавать разные по симптомам болезни. Так американский ученый Стенли Прузинер в 1982 году предложил такие белки назвать прионами, инфекционными белками.
Несмотря на неопровержимое доказательство, что только один чистый белок способен самостоятельно вызывать заболевание, все-равно это звучало очень странно в сфере передачи одним белком разных свойств заболеваний без наследственных молекул. Идея чисто белкового возбудителя подверглась атаке всех биологов традиционных взглядов. Даже сейчас, ученый тайского происхождения Сурачай Супаттапон пытается доказать, что приону в этом деле нужны помощники липидной, углеводной и нуклеотидной природы, указывая на факт, что без помощников один белок хоть и справляется, но делает это очень медленно по сравнению с случаем соучастия помощников.
В то, что белок способен к репликации, то есть по своему коду из аминокислот создавать себе подобную молекулу - слишком неправдоподобно, тогда как же размножаются прионы? Так вот, они выяснилось не размножаются, а пропагируют, то есть распространяют среди правильно свернутых белков особенность своей неправильно свернутой формы, которая для белка более выгодна и приводит так неправильно свернутые белки к слипанию в фибриллы. Потому этот процесс сильно напоминает школу неправильного сворачивания белков, где уже неправильно свернутая белковая молекула учит правильно свернутые молекулы свернуться неправильно. И такая схема объясняет все детали процесса пропагации.
Если учитель и ученик говорят на одном языке (обладают абсолютно идентичной аминокислотной последовательностью), то ученику намного легче усвоить урок, чем когда он с учителем имеют какие-либо различия. Потому как только один ученик уже усвоил урок от пришлого учителя, то он своим одноклассникам очень быстро разъясняет великие идеалы неправильной конформации и те поспешно ее перенимают. Вот именно потому прионные болезни известны очень затяжным инкубационным периодом и очень быстрой прогрессией, как только первая молекула урок усвоила.
Если ученик не может повторить изгиб за учителем ввиду мешающей у него на этом месте аминокислоты, то он становится трудно обучаемым или необучаемым вовсе и инкубационный период устремляется в бесконечность и может результат последовать намного позже, чем наступит смерть жертвы от старости. Такие прионы становятся долгими или даже неопасными.
Итак, если учитель и ученик происходят от разных видов (то есть изначально имеют разные последовательности), то ученику придется самому искать индивидуальные приемы выполнения задания. Точно как учитель он выполнить задание он не может, зато ищет и находит индивидуальную форму выполнения задания, породив тем самым новый штамм и открыв свою собственную школу для себе подобных. Наконец, если прион уже "от рождения" наделен талантом с легкостью неправильно сворачиваться, то он к нужным идеалам придет сам, без учителя, потянув за собой отстающих собратьев вокруг. Талант же на неправильное сворачивание может просыпаться в разное время в зависимости от мутаций в последовательности. Этим самым обьясняются спорадические, то есть внезапно возникающие формы, но об этом чуть позже.
Кто может стать учителем для нормально свернутых прионов? В лучшем случае совсем недавно усвоивший уроки ненормальной конформации сосед. Чуть хуже конформационные уроки усваиваются от приона того же вида, что и ученик. Приону же от другого вида хозяина трудно, но все же удается передать свою конформацию. Удивительно, но после долгого молчания тот самый Даниел К. Гайдушек опубликовал статью, что даже обугленная форма учителя оказалась способной дать урок молекулам-ученикам.
Но это оказалось далеко не все. Для подачи урока смены конформации прион должен иметь определенную последовательность, склонную сворачиваться так, что за собой затягивает всю молекулу целиком в принятие ненормальной конформации. А такая последовательность оказалось не обязательно может содержаться в составе классического приона, то есть возбудителя болезни, открытой Даниелем К. Гайдушеком в Папуа Новой Гвинее.
Совсем недавно, в разгар эпидемии коронавируса Суэхиро Сакагучи и Хидеюки Хара публикуют несколько статей о появлении вдруг у культуры клеток нейробластомы неправильно свернутого приона после их заражения нейротропным штаммом вируса гриппа А (IAV/WSN), первым неприонным агентом, который смог неправильно свернуть правильно свернутую молекулу. Возникший прион был превосходным учителем для публики прионов нейробластомы и оказался заразным для животных, однако пропагировал свойства совершенно нового штамма прионов. Даже если вирус тушили химиотерапией или антисывороткой, то новая школа прионов все равно сохранялась. Авторы назвали это явление "бей и беги", то есть совершенно неприонный белок вируса как однажды обучил правильно свернутый прион сворачиваться неправильно, так с этого момента уже независимо от будущего вируса переформатирование прионов идет само по себе до полного финала - гибели нервных клеток.
Пандемия коронавируса на фоне открытия Суэхиро Сакагучи ввела исследователей к ужасному вопросу, не могут ли шиповидный S-белок поверхности и нуклеокапсидный белок ковида причинять непоправимые конформационные изменения прионов. Учитывая, что принцип неправильного сворачивания свойственен не только классическому приону, но и многим другим неврологическим белкам, например A;, тау, ;-синуклеину, чье неправильное сворачивание причиняет болезнь Алцгеймера, таупатии, болезнь Паркинсона, в марте 2021 года индийские ученые Даниш Идриис и Виджай Кумар молекулярным докированием нашли большое сродство шиповидного S-белка к классическому приону, за которым следуют A; > Tау >  ;-синуклеин. В декабре 2021 года голландский ученый болгарского происхождения доказал, что нуклеокапсидный белок ковида создает условия для скопления и чрезмерного контакта друг с другом склонных к смене конформации и агрегации молекул ;-синуклеина. Это - прямое доказательство, что белок ковида, причем не последний в дизайне вакцин, способен спровоцировать развитие паркинсонизма. Рост неврологических последствий ковида вызывает растущее подтверждения этих подозрений, заставляя серьезнее подойти к этому вопросу врачей и объективнее отнестись к праву антиваксеров обходиться без вакцины, поверьте, этому теперь есть довольно убедительное и веское обоснование. Скажем, в декабре 2021 года турецкий ученый Анил Кувандик с коллегами опубликовал о случае возникновения прионной болезни у пациента после вакцинации от коронавируса, которая и стала причиной его смерти.
Зачем же вирусу такие белки? Американские ученые Георг и Виктор Тетцы в начале 2022 года опубликовали статью, что прионоподобие шиповидного S-белка коронавируса помогает проникать вирусу в клетку, меняя конформацию свою и своего клеточного напарника. Подобные выводы не отрицают и Суэхиро Сакагучи с Хидеюки Хара. Кроме того в их публикации звучит идея, что крупные вирусы, вроде возбудителя оспы, могут "необдуманно" прихватывать в свой конверт белки предыдущей жертвы. Если та страдала прионной болезнью, то вирус вполне может захватить и распространять неправильно свернутый прион среди последующих жертв. Активный борец с гипотезой "белок-только" Сурачай Супаттапон предполагает, что вирусная РНК помогает прионам сворачиваться неправильно. Немецкий ученый китайского происхождения Шу Лью с коллегами в октябре 2021 года высказали предположение, что активное развитие вирусной болезни может сильно помочь неправильно свернутым прионам в транспорте по организму, создавая зараженные прионами пузырьки, тем самым ускоряя прогрессию неврологии. На данный момент ясно одно: вирусы вполне могут переносить патогены и способствовать их прогрессии помимо вреда, причиняемого ими самими. Ясное дело вирус при переходе от жертвы к жертве мыть шиповидные белки и одевать маску не будет. Потому предложение вирусы - переносчики заразы звучит не так глупо, как на первый взгляд это кажется.