Статьи
Статья

Вопрос науки: Чем ВИЧ отличается от других вирусов?

Окружающее нас разнообразие жизни, включая нас самих, развилось в постоянном соревновании. В том числе — за использование чужих ресурсов, ради того, чтобы оставить собственное потомство. Настоящие чемпионы в этом деле научились использовать ресурс живых клеток, сами не будучи живыми. Самый изобретательный из них подчиняет себе систему, которая призвана с ним бороться. Речь идет о вирусе иммунодефицита человека.

Что же в этой инфекции особенного и как у нее получается оставаться непобежденной на протяжении многих лет? Попытаемся ответить на этот вопрос вместе с ведущим передачи «Вопрос науки» Алексеем Семихатовым и кандидатом биологических наук и профессором Сколковского института науки и технологий Георгием Базыкиным.

Что такое вирус?

Грубо говоря, это кусок генетической информации, упакованный в белковую оболочку. Вирус не относится к живым организмам, поскольку не способен воспроизводиться сам по себе без участия живой клетки. Для того, чтобы воспроизводиться, вирусы должны паразитировать живые клетки — это могут быть клетки бактерий, растений или животных. Это могут быть и наши клетки.

Для того, чтобы удвоиться, вирус должен связаться с живой клеткой, использовать ее машинерию для собственного производства — только таким образом он может существовать. Бывают вирусы сложные и превосходящие в своих размерах бактерии. Вирус иммунодефицита человека — простой и очень короткий.

Разные вирусы атакуют разные клетки организма. Этот же использует преимущественно иммунные клетки, выводя из строя иммунную систему. Адаптивный иммунитет необходим человеку для борьбы с инфекционными заболеваниями, с которыми мы регулярно встречаемся. Вирус иммунодефицита использует РНК, а не ДНК, для того, чтобы передавать собственную генетическую информацию. Генетическая информация в нашем организме записана в ДНК, на ее основе строится РНК, на основе которой, в свою очередь, производятся белки.

Как работает ВИЧ?

Вирус иммунодефицита — исключение из этого правила. Он передает информацию в обратную сторону — из РНК в ДНК. Он относится к большой группе вирусов, которые называются ретровирусы (слово «ретро» означает здесь обратное направление). Для передачи своей генетической информации и для ее умножения он использует самые сокровенные недра нашей собственной клетки, делает из своих молекул РНК молекулы ДНК, которые после этого встраивает в наш геном. Можно представить, что он разрезает клетку и вставляет в нее кусок себя. Клетка продолжает функционировать и производит таким образом копии этого вируса.

Однако механизм обратного производства РНК на основе ДНК обладает очень низкой точностью. В огромном геноме при воспроизводстве клеток допускаются единицы ошибок на 10 миллионов нуклеотидов. Представьте себе машинистку, которая, перепечатывая текст из 10 миллионов знаков, опечатывается только один раз. Вируса иммунодефицита делает примерно в 4 раза больше ошибок. Если бы это число было бы немногим больше, вероятнее всего, он не смог бы существовать. Большая часть потомства вируса все-таки оказывается нефункциональной, но, поскольку он воспроизводится непрерывно, потомство выживает. Из-за ошибок оно накапливают мутации: в этом ВИЧ быстрее всех биологических организмов на Земле.

Впервые в медицинской литературе СПИД был описан в 1981 году. Два года спустя стало понятно, что ВИЧ — агент этого заболевания. Во всем мире насчитывается порядка 0,5% инфицированных людей, в России их доля составляет уже больше 1%, и показатель быстро растет — ситуация почти эпидемическая.

Читайте также
НАСА нашло на Луне воду из российского исследования
НАСА нашло на Луне воду из российского исследования
10 лет назад российский ученый заявил, что на Луне есть вода. НАСА подтвердило.
С вероятностью 50% наш мир — симуляция
С вероятностью 50% наш мир — симуляция
Нас могли выдумать, чтобы посмотреть, как это работает.
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.