В ирусы впервые вирусы (от латинского virus

Дело (не только) в людях

Мы, конечно, не единственный вид, который может внезапно заразиться от других позвоночных. Собачья чумка (CDV), например, была выявлена у пятнистых гиен Серенгети, а регулярные вспышки у львов, похоже, произошли непосредственно от собак или других диких животных, включая гиен. Сегодня известно, что CDV связан как с вирусом ныне уничтоженной чумы крупного рогатого скота, так и с корью человека, которые ближе друг к другу. Последовательность генов позволяет предположить, что эти два патогена разошлись около 1000 лет назад, возможно, от предкового вируса, который не идентичен ни тому, ни другому.

Вакцинация спасла миллионы жизней

Сегодня, несмотря на триумфальную победу некоторых болезней, проблемы с вакцинацией остаются в регионах, которые по сути являются зонами военных действий. Мы могли бы также искоренить корь, но этому препятствуют некоторые родители в развитых странах, которые считают, что они не несут ответственности за иммунизацию своих детей против стандартных инфекций. Кстати, наш специальный материал о прививках поможет понять чего именно боятся противники вакцинации. Между тем, корь является одним из наиболее заразных патогенов, а во взрослом возрасте легко может стать причиной смерти.

Система выращивания клеток

Системы выращивания или культивирования клеток являются незаменимой основой для вирусных исследований.
Трудоемкие эксперименты изначально были единственным способом доказать существование вирусов, поэтому искали более простые методы.

Одним из способов было наблюдение так называемых тел включения в инфицированных вирусом тканях, которые вскоре были оценены как признак возбудителя. Как мы теперь знаем, тела включения представляют собой скопление вирусных белков и частиц в цитоплазме или ядре.

Первые инклюзивные (включенные) тела были обнаружены российским ученым Дмитрием Ивановским в 1892 году.

В то же время другие ученые обнаружили подобные отложения в клетках зараженных вирусом оспы. Ученые обнаруживали также тела включения в клетки бешеных животных.

Таким образом, существовали, по крайней мере, простые методы обнаружения красителей при некоторых вирусных заболеваниях. Однако методы культивирования вирусов стали доступны позже. В 1930-х годах было установлено, что эмбрионированные куриные яйца пригодны для размножения некоторых видов вирусов.

Дальнейшее развитие вирусного культивирования обеспечило метод заключающийся в добавлении к тканевым культурам индикаторных клеток, которые указывают на вирусную репликацию путем возникновения дегенеративных изменений в клетках.

А какая же функция у экзосом?

Экзосома — это механизм координации и взаимопомощи клеток организма т.е. часть иммуной системы.

Необходимым условием жизнедеятельности многоклеточного организма являются межклеточные взаимосвязи, позволяющие скоординировать биохимические процессы, протекающие в его клетках. Такая коммуникация даёт возможность контролировать и направлять развитие и работу организма. Например, развитие эмбриона требует сложнейшей регуляции: необходимо, чтобы все клетки правильно посылали сигналы о себе и правильно реагировали на сигналы, полученные извне. Неадекватная реакция на такой сигнал может привести к аномалиям развития или к таким заболеваниям как рак. Сигналы передаются с помощью гормонов, цитокинов и хемокинов, факторов роста, нейромедиаторов, метаболитов, ионов и проч. Передача сигналов может осуществляться как путем секреции во внеклеточное пространство, так и через щелевые контакты напрямую между клетками . Однако эти способы передачи сигнала предполагают либо тесный контакт между клетками, либо слишком просты для того, чтобы обмениваться комплексной информацией на расстоянии.

Как недавно выяснилось, есть еще один способ передачи информации между клетками — крошечные внеклеточные пузырьки, выделяемые клетками в окружающую среду и разносимые кровотоком по всему организму . С момента открытия и до начала XXI века никто ими особенно не интересовался. Потом выяснилось, что они обладают способностью регулировать иммунные реакции организма. Когда же в 2007 году в них были обнаружены нуклеиновые кислоты, стало ясно, что это пока недостаточно изученный механизм координации и «взаимопомощи» клеток организма .

Благодаря тому, что эти пузырьки несут белки, липиды и нуклеиновые кислоты, они способны воздействовать на клетку-адресата гораздо более сложным способом, чем отдельные растворенные вещества. Дополнительное удобство здесь в том, что содержимое пузырька окружено мембраной, которая предохраняет его от воздействия среды. Рецепторы на поверхности мембраны обеспечивают доставку точно по адресу. Путешествуют такие «посылки» наиболее экономичным «водным транспортом» — с жидкостью, циркулирующей по кровеносным и лимфатическим сосудам. Таким образом обеспечивается обмен информацией между удаленными клетками в самых разных органах и частях тела.

Помимо переноса информации внеклеточные везикулы могут участвовать и в механизмах «взаимопомощи» — доставлять готовые белки, необходимые «адресату». Например, внеклеточные пузырьки, называемые экзосомами, переправляют от нейронов к мышечным клеткам мембранный белок синаптотагмин-4. Он нужен для формирования нервно-мышечного соединения (синапса), через которое передаются электрические сигналы от нейронов к мышечным клеткам. Производится этот белок в нервных клетках, а используется в мышечных, так что без пересылки тут не обойтись.

Только 2013 году работы по изучению везикулярного транспорта были удостоены Нобелевской премии: «Нобелевская премия по физиологии и медицине (2013): везикулярный транспорт».

Получается полноценное представление об экзосомах у нас есть только с 2013 года официально, другое исследование, говорит, что вирусы это и есть экзосомы, а значит они наши помошники и с ними не то, что бороться нужно, а наоборот им нужно помогать развивая и усиливая свой иммунитет на свежем воздухе, здоровой пищей и гармоничными отношениями в полноценных семьях.Вывод: До этих исследований все представления о природе вирусов их патогенности и целебности вакцин просто напросто были ошибочны. Нужно пересматривать все вирусные парадигмы в свете новых открытий, которые, как ни странно сильно не афишируются.

Как происходит размножение вирусов: биология

Существует несколько способов размножения вирусов. Все зависит от конкретного вируса, и клетки, в которую он внедряется. Например, вирус иммунодефицита внедряется в иммунные клетки, и только там способен к размножению. Другие частички организма он не трогает, так как в них нет необходимых веществ для его размножения и деления. 

Как происходит размножение вирусов, биология:

  • Существует несколько способов прикрепления вирусов к оболочке. Некоторые из них присоединяются к оболочке клетки и как бы всасываются внутрь.
  • После этого белковая оболочка вируса разрывается, а нуклеиновая кислота впрыскивается в цитоплазму. Бывает и другая ситуация, в ходе которой вирусные клетки попадают в гиалоплазму. В зависимости от этого меняется способ размножения вирусов. 
  • Наиболее популярным является взрывной метод. После того, как нуклеиновая кислота попала в цитоплазму, готовится к выходу новый вирион, который выходит из клетки путем ее разрыва. В результате этого клетка хозяина разрушается, высвобождая при этом новые вирионы. Однако возможен и другой способ размножения, при котором клетка остается целой, от нее как бы отделяется почка, которая является новым периодом вируса.


Вирус папилломы

Читайте по теме:

  • Последний коронавирус (COVID-19): что это такое
  • Лучшие лекарства от гриппа и простуды
  • Народные рецепты с репчатым луком при гриппе и простуде
  • Симптомы гриппа 2019-2020 у взрослых и детей
  • Лучшие противовирусные и противобактериальные средства от гриппа 

Оспа считается единственным вирусом, который удалось искоренить. Это первое биологическое оружие, которое использовалось в военных действиях. Сейчас возбудитель оспы находится в одном из институтов России, а также США. Успехов в борьбе с вирусом удалось добиться благодаря разработке вакцины.

Компьютерное хулиганство

Основная масса вирусов и троянских программ в прошлом создавалась студентами и школьниками, которые только что изучили язык программирования, хотели попробовать свои силы, но не смогли найти для них более достойного применения. Такие вирусы писались и пишутся по сей день только для самоутверждения их авторов. Отраден тот факт, что значительная часть подобных вирусов их авторами не распространялась, и вирусы через некоторое время умирали сами вместе с дисками, на которых хранились — или авторы вирусов отсылали их исключительно в антивирусные компании, сообщая при этом, что никуда более вирус не попадёт.

Вторую группу создателей вирусов также составляют молодые люди (чаще — студенты), которые еще не полностью овладели искусством программирования. Единственная причина, толкающая их на написание вирусов, это комплекс неполноценности, который компенсируется компьютерным хулиганством. Из-под пера подобных «умельцев» часто выходят вирусы крайне примитивные и с большим числом ошибок («студенческие» вирусы). Жизнь подобных вирусописателей стала заметно проще с развитием интернета и появлением многочисленных веб-сайтов, ориентированных на обучение написанию компьютерных вирусов. На таких веб-ресурсах можно найти подробные рекомендации по методам проникновения в систему, приемам скрытия от антивирусных программ, способам дальнейшего распространения вируса. Часто здесь же можно найти готовые исходные тексты, в которые надо всего лишь внести минимальные «авторские» изменения и откомпилировать рекомендуемым способом.

Став старше и опытнее, многие из вирусописателей попадают в третью, наиболее опасную группу, которая создает и запускает в мир «профессиональные» вирусы. Эти тщательно продуманные и отлаженные программы создаются профессиональными, часто очень талантливыми программистами. Такие вирусы нередко используют достаточно оригинальные алгоритмы проникновения в системные области данных, ошибки в системах безопасности операционных сред, социальный инжиниринг и прочие хитрости.

Отдельно стоит четвертая группа авторов вирусов — «исследователи», довольно сообразительные программисты, которые занимаются изобретением принципиально новых методов заражения, скрытия, противодействия антивирусам и т.д. Они же придумывают способы внедрения в новые операционные системы. Эти программисты пишут вирусы не ради собственно вирусов, а скорее ради исследования потенциалов «компьютерной фауны» — из их рук выходят те вирусы, которые называют «концептуальными» («Proof of Concept» — PoC). Часто авторы подобных вирусов не распространяют свои творения, однако активно пропагандируют свои идеи через многочисленные интернет-ресурсы, посвященные созданию вирусов. При этом опасность, исходящая от таких «исследовательских» вирусов, тоже весьма велика — попав в руки «профессионалов» из предыдущей группы, эти идеи очень быстро появляются в новых вирусах.

Традиционные вирусы, создаваемые перечисленными выше группами вирусописателей, продолжают появляться и сейчас — на смену повзрослевшим тинейджерам-хулиганам каждый раз приходит новое поколение тинейджеров. Но интересен тот факт, что «хулиганские» вирусы в последние годы становятся все менее и менее актуальными — за исключением тех случаев, когда такие вредоносные программы вызывают глобальные сетевые и почтовые эпидемии. Количество новых «традиционных» вирусов заметно уменьшается — в 2005-2006 годах их появлялось в разы меньше, чем в середине и конце 1990-х. Причин, по которым школьники и студенты утратили интерес к вирусописательству, может быть несколько.

  1. Создавать вирусные программы для операционной системы MS-DOS в 1990-х годах было в разы легче, чем для технически более сложной Windows.
  2. В законодательствах многих стран появились специальные компьютерные статьи, а аресты вирусописателей широко освещались прессой — что, несомненно, снизило интерес к вирусам у многих студентов и школьников.
  3. К тому же у них появился новый способ проявить себя — в сетевых играх. Именно современные игры, скорее всего, сместили фокус интересов и перетянули на себя компьютеризированную молодёжь.

Таким образом, на текущий момент доля «традиционных» хулиганских вирусов и троянских программ занимает не более 5% «материала», заносимого в антивирусные базы данных. Оставшиеся 95% гораздо более опасны, чем просто вирусы, и создаются они в целях, которые описаны ниже.

Brain, 1986

Первым получившим заметное распространение вирусом для компьютеров на платформе IBM PC стал Brain, появившийся в 1986 году и представший собой рекламу пакистанской компьютерной мастерской, которая изъявляла готовность «излечить» от этого вируса. На экран выводилось соответствующее сообщение:

«(С) 1986 Basit & Amjad (pvt) Ltd.
BRAIN COMPUTER SERVICES LAHORE-PAKISTAN
Beware of this VIRUS…. Contact us for vaccination».

Трудно сказать, насколько прибавилось клиентуры у создателей Brain, но в западной прессе началась настоящая паника. У некоторых даже сложилось впечатление, что компьютеры способны заражать вирусами человека.

При этом сами вирусы становились всё менее безобидными: некоторые из них стали стирать начальные дорожки и первые сектора на жёстких дисках, разрушая загрузочные данные и важную информацию о файлах. «Лечение» было возможным, но чрезвычайно сложным процессом, поэтому в большинстве случаев пострадавшим приходилось заново форматировать диск, теряя все сохранившиеся данные.

Знакомство с вирусами

В 1892 году выпускник Петербургского университета Дмитрий Ивановский заинтересовался болезнью листьев табака — они сморщивались, покрывались ржавыми пятнами и засыхали. Ивановский предположил, что у заболевания должен быть возбудитель. Чтобы доказать свою теорию, ученый растер листья зараженных растений, а затем полученный сок профильтровал через полотно. В процеженном соке никаких болезнетворных бактерий не оказалось, но растения, которые им поливал Иванский, заболевали в 80% случаев. Тогда ученый предположил, что бактерии, вызывающие заболевание очень маленькие и процедил воду с помощью фарфорового фильтра — который не пропускает даже самые малые бактерии — однако снова безрезультатно. Вывод, который сделал Ивановский, впоследствии изменил мир — ученый предположил о существовании настолько маленьких организмов, что их не видно в оптический микроскоп.

Несколько лет спустя причинами болезни табачных листьев заинтересовался голландский микробиолог Мартин Бейеринк. Ученый пришел к выводу, что растения поражала ядовитая жидкость, которую он назвал “вирусом” (от лат. — яд). Однако это был очень странный яд: его концентрация, как это обычно бывает, никак не влияла на результат, а он всегда был один и тот же. Источник яда оставался тайной вплоть до 1932 года, пока профессор Уиндел Стенли из тонны зараженных листьев не получил чашку кристаллов. Натирая кристаллами листья здоровых растений, он тем самым вызывал у них характерные заболевания. Но живые существа не могут превращаться в кристаллы.Это привело Стенли к выводу, что вирусы — крохотные белковые молекулы, а не живые организмы. А вот впервые увидеть вирус удалось лишь семь лет спустя с помощью электронного микроскопа.

С появлением микрофотографии мы, наконец, смогли увидеть как выглядят возбудители разных инфекционных заболеваний

По сути, вирус — это информационная система (закодированная в ДНК или РНК), окруженная защитной оболочкой и сформированная эволюцией для обеспечения своей собственной репликации и выживания. Все вирусы можно рассматривать как генетические элементы, одетые в защитную белковую оболочку и способные переходить из одной клетки в другую. Вирусы растут только в живых клетках однако заражают все — от простейших одноклеточных организмов, таких как амебы, до сложных многоклеточных организмов, таких как мы. А вот бактерии сами по себе являются клетками и несут в себе все молекулярные механизмы, необходимые для их размножения. Как следствие, они имеют уникальные биохимические пути, на которые действуют антибиотики широкого спектра.

Blaster, 2003

Созданный группой китайских хакеров Xfocus червь Blaster (он же Lovesan или MSBlast) использовал ту же схему заражения со сканированием случайных IP-адресов, что и Slammer. И снова использовалась технология переполнения буфера, но уже множества клиентских машин. Целью китайских хакеров были серверы Microsoft: широкомасштабная DDoS-атака с заражённых компьютеров должна была начаться 16 августа 2003 года, но в Редмонде приняли меры — и ущерб от Blaster оказался сведён к минимуму.

Однако модифицированная версия Blaster B, в изготовлении которой уличили американского школьника Джеффри Ли Парсона, оказалась намного опасней и живучей: практически каждый пользователь Windows, не установивший антивирусного ПО, рано или поздно получал на экране окно, в котором говорилось о выключении системы, и запускался обратный отсчёт:

«Система завершает работу. Сохраните данные и выйдите из системы.
 Все несохранённые изменения будут потеряны.

Отключение системы вызвано NT AUTHORITYSYSTEM».

После перезагрузки начинался подбор случайных IP-адресов и попытки заразить другие доступные машины. Через произвольные отрезки времени перезагрузки происходили снова и снова — до тех пор пока вирус не удаляли с компьютера.

Впоследствии появилось ещё несколько модификаций Blaster, но они уже не нанесли такого ущерба, как первые две.

Вклад вирусов в исследование эволюции

Как говорил выдающийся биолог прошлого века Феодосий Добжанский: «Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции». В отношении вирусов это высказывание справедливо, как нигде больше. Объяснение этого выглядит немного витиевато, но попробую дать его покороче.

В этой цепочке можно найти следы вирусов.

Сотни, тысячи и миллионы лет назад живые организмы тоже подвергались воздействию вирусов. Кроме того, что это способствовало естественному отбору, позволяло “почистить” популяцию и помогало живым организмам развиваться, это накладывало отпечаток, который сейчас позволяет проводить исследования происхождения видов и последовательностей эволюционных цепочек.

Дело в том, что вирусы, которые попадали в организм древних животных могли их убить. Если они их не убивали, то оставались в организмах в виде безопасного вируса, который утрачивал свои свойства. Он становился чем-то вроде солдата в отставке. Если такие ретровирусы оказывались в половой системе, они могли передаваться новым поколениям и менять их ДНК. Тем самым они не просто попадали в организм, но и блуждали по его потомкам в течение миллионов лет.

Когда человечество смогло расшифровать ДНК, выяснилось, что такие следы, вне зависимости от вида живого организма, находились в одном месте. В итоге это привело к тому, что находя связи между животными по этому признаку, можно сделать вывод, что эти животные имели общего предка. Вероятность случайного совпадения такой записи в ДНК является ничтожно малой. Настолько, что ей можно пренебречь.

Таким образом ученые биологи получили еще один способ доказательства существования эволюции и общего происхождения видов. Как говорится, “откуда не ждали”.

Из чего состоит вирус — строение вирусов: схема, рисунок

Под обычным стандартным микроскопом вирус обнаружить невозможно, из-за того, что его размер по сравнению с бактериями и клетками, очень мал.

Из чего состоит вирус — строение вирусов, схема, рисунок:

  • Сам по себе вирус является нестойким, основная защита — это белковая оболочка, которой покрыта ДНК или РНК информация.
  • Вирус в переводе означает яд, однако не все из подобных агентов приносят вред организму.
  • Существует большое количество полезных вирусов, которые защищают организм человека, животных и растений от заражения болезнетворными микроорганизмами.


Схема строения вируса

Чем опасны реликтовые вирусы

При этом такая “вирусная информация” не является безопасной, так как существует механизм обратной транскрипции, открытый в 1970 году двумя нобелевскими лауреатами, американскими учеными Говардом Темином и Дэвидом Балтимором. Благодаря такому механизм, вирусы могут возвращаться в мутировавшем виде, возможно, даже в виде супервируса, который вызовет глобальную эпидемию. Вирус как бы говорит: “Это не моя война”. После чего все равно берет пулемет и идет воевать.

Взгляд вируса, который ушел в отставку, но ему сказали, что надо вернуться.

Часто такое “восстание” производится за счет некой кооперации вирусов. Раньше она считалась невозможной, но теперь доказано обратное. Реально существующий вирус попадает в организм, а реликтовый вирус, содержащийся в ДНК, например, снабжает его белковыми структурами.

Именно из-за наличия в ДНК живых организмов реликтовых вирусов многие ученые категорически выступают против пересадки органов от животных человеку. Такое объединение тканей может поспособствовать появлению супервируса, который победить будет просто невозможно.

Открытие вирусов

Дмитрий Ивановский

В Санкт-Петербурге в 1892 году российский микробиолог Дмитрий Ивановский продемонстрировал, что болезнь табачной мозаики вызывается агентом, размер которого значительно меньше размера бактерий: вирус табачной мозаики (бактериальные фильтры имеют размер примерно 0,2 мкм, однако большинство вирусов меньше 0,1 мкм).

Вскоре после этого голландский микробиолог Мартинус Виллем Бейеринк (1851-1931) пришел к тому же выводу: он впервые разработал понятие самовоспроизводящегося “жидкого” агента.

Открытие вируса животных ящура немецкими бактериологами Фридрихом Леффлером и Паулем Фрошем в 1898 году было первым доказательством существования животного патогенного биологического вируса.

Однако ретроспективно можно задокументировать, что еще 3000 лет назад – без знания природы патогенов применялись методы, которые сегодня можно было бы назвать прививками против вирусных заболеваний.

Elk Cloner, 1982

На заре персональных компьютеров в начале восьмидесятых для многих уже не составляло труда представить программный аналог человеческих вирусов, которые могут поражать электронный организм и выводить его из строя. Сама концепция вируса как небольшой программы, распространяемой через дискеты, была описана в мартовском номере журнала Scientific American за 1985 год. Там же некий подросток Ричард Скрента-младший рассказывал, какой он видит программу, которая скрывалась бы среди системных файлов и вызывала необъяснимые сбои в работе компьютера. Однако Скрента почему-то не упомянул, что это не просто гипотетические рассуждения: за несколько лет до этого, в 1982-м, он собственноручно написал первый в мире широко известный компьютерный вирус-червь Elk Cloner. Зараза поражала машины Apple II и распространялась через дискеты.

Строго говоря, это был не вирус, а именно червь, поскольку Elk Cloner представлял собой независимую программу, не внедрявшуюся в какие-то другие файлы. Червь не причинял машине особого вреда, за исключением того, что при 50-й загрузке после заражения выводил на экран глупый стишок «Эрик Клонер — программа с личностью». Проблема была лишь в том, что поскольку тогда не существовало антивирусных пакетов, то Elk Cloner приходилось вручную удалять из загрузочного сектора винчестера. Сегодня Ричард Скрента известен как создатель поисковой системы Blekko.

Вирусы и другие патогены

Что такое патоген? Патоген — это организм, который вызывает патологию. По своей природе вирусы — патогены, этиологические агенты, которые способны вызывать различные заболевания.

Существуют заболевания, в которых этиологический агент неизвестен, например атеросклероз. Есть разные теории вирусного происхождения атеросклероза, но на самом деле до сих пор неизвестно, является ли организм, который вызывает атеросклероз — сопутствующее нарушение обмена веществ и появление атеросклеротических бляшек, — вирусом. 

Есть болезни, где патоген совершенно понятен. Это, во-первых, бактерии. Они способны вызывать самые разные с точки зрения серьезности последствий для организма заболевания: и чуму, и воспаление легких, и ангину. С другой стороны, и бактерии, и вирусы могут вызывать однотипные заболевания. Воспаление легких может иметь бактериальную природу и успешно лечиться с помощью антибиотиков. Мы знаем, что сейчас коронавирус типа COVID-19 также вызывает воспаление легких, но однозначного метода лечения от него нет.

Поэтому классифицировать патогены с точки зрения вреда организму, который они наносят, очень трудно. Например, гепатит вне зависимости от типа — А, В или С — так или иначе приводит к поражению печени. Но при одинаковых последствиях механизм поражения печени запускается при участии разных вирусов. 

При этом ставить знак равенства между бактерией и вирусом категорически нельзя. Бактерия, в отличие от вируса, представляет собой живой организм, который может самостоятельно размножаться, питаться и поддерживать постоянство внутренней среды. Вирус же не является организмом в классическом смысле этого слова. Вирус — это оторвавшийся ген, который так же, как и мы с вами, придерживается универсального закона природы: размножаться и сохранять себя.

Червь Морриса, 1988

Разрушительный потенциал зловредов, путешествующих по компьютерным сетям, первым продемонстрировал так называемый Червь Морриса, который был написан в ноябре 1988 года аспирантом американского Корнеллского университета Робертом Моррисом-младшим. Чтобы скрыть происхождение вируса, Моррис запустил свой червь в только зарождавшуюся Всемирную сеть (тогда ещё ARPANET) не из своего университета, а из Массачусетского технологического института.

Червь Морриса пользовался уязвимостями в операционной системе Unix, а его присутствие проявлялось в периодическом перезаписывании собственного кода и одновременном запуске нескольких копий самого себя, что приводило к засорению памяти и забиванию сетевых каналов. В результате в какой-то момент червь поразил все узлы ARPANET и полностью парализовал работу Сети. Сумма ущерба, нанесённого Великим Червём, составила почти $100 млн, однако суд учёл явку с повинной и приговорил Морриса к условному сроку и штрафу.

Моррис сделал успешную научную карьеру в Массачусетском технологическом институте и одно время даже занимал должность главного учёного в Национальном центре компьютерной безопасности США, секретном подразделении АНБ.

Что опаснее — вирусы или бактерии?

А вот на этот вопрос ответить невозможно: вирусы и бактерии могут быть и опасными, и безвредными в зависимости от ситуации. Большинство людей спокойно переносят сезонный грипп — ежегодные вирусные заболевания, но в начале ХХ века испанский грипп унес, по разным оценкам, 3-5% населения Земли. Страшные эпидемии прошлого — чума, холера, оспа — вызывались бактериями, но мы спокойно контактируем с миллионами других бактерий каждый день. Новая коронавирусная инфекция к началу июля 2021 года охватила уже более 182 млн человек во всем мире, при этом практика показывает, что, будучи по началу высокопатогенными, новые вирусы со временем становятся менее опасными. Как видите, опасность, которую несут вирусы или бактерии, зависит от их «видовых» характеристик. Что же касается противостояния вирусам и бактериям, в обоих случаях есть сложности.

Если вирус уже проник в клетку, его невозможно убить — можно только ждать, что организм с ним справится. Поэтому лучший способ борьбы с инфекцией — не допустить заражения. Для этого существует вакцинация: во время прививки иммунитет знакомится с вирусом и заранее разрабатывает стратегию борьбы. Именно с помощью вакцин люди победили вирусные болезни, от которых когда-то не было спасения. Если сегодня мы вдруг начнем массово отказываться от прививок, то рискуем вернуться в прошлое — нас снова начнут поражать почти забытые заболевания: оспа, корь, столбняк и т. д. Однако в случае с часто мутирующими вирусами прививки помогают не всегда. Вакцина может быть эффективна против одного штамма, но бесполезна против другого, нового

Именно поэтому ученые обратили свое внимание на возможности иммунитета. Его главное оружие в борьбе с вирусами — белки интерфероны, которые организм вырабатывает в ответ на вторжение

Они обладают неспецифическим действием, то есть действуют на широкий спектр вирусов. Интерфероны были созданы в процессе эволюции, на настоящий момент являясь неотъемлемой частью противовирусного иммунитета. Однако интерферона может быть недостаточно, это происходит по разным причинам: детский и пожилой возраст, наличие сопутствующих заболеваний, беременность и другие. Именно в таких случаях специалисты могут рекомендовать препараты на основе интерферона, такие как Виферон.

Бороться с опасными бактериями люди тоже давно научились — с помощью антибиотиков (обратите внимание: на вирусы они не действуют, поскольку разработаны для совершенно иной формы жизни!). Но тут другая проблема: к ним у бактерий со временем вырабатывается устойчивость

И чем чаще мы их используем, тем больше становится бактерий, которые к ним совсем не чувствительны. Например, к пенициллину, с которого когда-то и началась история антибиотиков, сегодня бактерии уже равнодушны. А прошло все 80 лет с момента его первого применения. Новые антибиотики тоже разрабатываются, но это очень долгий и дорогой процесс, поэтому чаще модифицируются уже имеющиеся лекарства.

Кто открыл вирусы в биологии: история открытия

Кто открыл вирусы в биологии, история открытия:

  • Вирусология начала развиваться после 1892 года. Именно тогда был найден вирус табачной мозаики, которая до этого считалась бактерией.
  • Однако многочисленные ученые пропускали сок табака через специальные фильтры, которые должны задерживать бактерии, но жидкость по-прежнему оставалась инфицированной.
  • Исследования, которые проводились над вирусами, осуществлялись не одним ученым, а целой группой и в разных странах. Считается, что после открытия табачной мозаики, в 1898 году Фридрих Леффлер и Пауль Фрош открыли еще один вирус — это афтовирус, который является возбудителем ящура.
  • Ученые пропускали кровь, которая содержит вирусный агент через фильтры, которые очень похожи на те, с которыми работали исследователи, изучавшие табачную мозаику.


Открытие вируса

Как обнаружили вирусы

Самая суть

Вирусы открыл русский ученый, спасая табак от мозаики.

История открытия

В отличие от бактерий, которых еще в 1676 году описал основатель научной микроскопии Антони ван Левенгук, вирусы в световой микроскоп видны не были (в современный световой микроскоп крупные вирусы увидеть можно. — «КШ»). А электронный создали лишь спустя 40 лет после открытия вирусов. Как же их вообще удалось заметить? Благодаря табаку, точнее, его болезни, которая была страшной проблемой для фермеров.

Пять важнейших открытий вирусологии_1

Вирус табачной мозаики под микроскопом

Фото: commons.wikimedia.org

Некротические пятна на листьях табака резко снижали урожай, а главное, из таких листьев не получалось сделать сигары. Производители с подобным положением дел мириться не могли и спонсировали исследования патологии. В 1886 году немецкий агроном Адольф Майер доказал, что «мозаичное заболевание табака», как он окрестил эту напасть, легко передается с соком растения, а значит, тут замешан инфекционный агент. Поскольку прогревание при 80 ºС обеззараживало исходный биоматериал (Пастер, напомним, уже изобрел пастеризацию), Майер решил, что возбудитель болезни — бактерия.

Российского ботаника Дмитрия Ивановского болезнь табака волновала ничуть не в меньшей степени. Полагая, что этот недуг вызывают бактерии, Ивановский планировал осадить их на специальном фильтре, поры которого меньше этих организмов. Такая процедура позволяла полностью удалить из раствора все известные патогены. Но экстракт зараженных листьев сохранял инфекционные свойства и после фильтрации!

Дмитрий Иосифович Ивановский

Этот парадокс, описанный Ивановским в работе 1892 года, стал отправной точкой в развитии вирусологии. При этом сам ученый думал, что сквозь его фильтр прошли мельчайшие бактерии либо выделяемые ими токсины, то есть вписывал свое открытие в рамки существующего знания. Впрочем, это частности. Приоритет Ивановского в открытии вирусов не оспаривается.

Спустя шесть лет голландский микробиолог Мартин Бейеринк, не зная поначалу о работе Ивановского, провел серию аналогичных экспериментов. То, что патоген проходит сквозь бактериальный фильтр и не может, подобно бактериям, размножаться в питательной среде, привело Бейеринка к выводу, что перед ним новый, неизвестный науке инфекционный агент. Ученый окрестил его «вирусом» (от лат. virus — яд), повторно введя это слово в научный оборот: прежде оно использовалось для обозначения всего агрессивного и токсичного.

Мартин Бейеринк в своей лаборатории в 1921 году

Вирус табачной мозаики стал нашим проводником в абсолютно новую область биологии — вирусологию. И в знак признания особых заслуг перед человечеством (вирус табачной мозаики до сих пор любим вирусологами: на его основе легко делать вакцины. Одну из них — от COVID-19 — сейчас разрабатывают на биологическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. — «КШ») был первым среди вирусов исследован на электронном микроскопе.

Вирусы присутствуют во всех земных экосистемах и поражают все типы организмов: от животных до бактерий с археями. При этом ученые до сих пор спорят, являются ли вирусы живыми существами. Серьезные аргументы есть и за, и против.

Конечно да! У вирусов есть геном, они эволюционируют и способны размножаться, создавая собственные копии путем самосборки.

Решительно нет! У них неклеточное строение, а именно этот признак считается фундаментальным свойством живых организмов. А еще у них нет собственного обмена веществ — для синтеза молекул, как и для размножения, им необходима клетка-хозяин.

Впрочем, большинство ученых склонны рассматривать этот спор как чисто схоластический.