Зачем азиатский профессор создавал вирусы: сумасшедший или спаситель?
Труды профессора Каваоки наделали много шума во всем мире. Он воссоздал вирус, который столетие назад свел в могилу 40 миллионов человек. Однако, пусть это звучит странно, если к нам придет новая пандемия гриппа, мы будем ждать спасения именно от этого человека.
Вирус содержится в фиалах объемом 2 мл внутри холодильной камеры при температуре -80°С. При такой глубокой заморозке вирус будто бы заключен в кусок янтаря и находится в ожидании. Под микроскопом он похож на какое-то средневековое оружие — сферический объект, утыканный десятками шипов. Точно так же выглядел вирус 1918 года — штамм H1N1, более известный как «испанка» и унесший жизни не менее 40 млн человек.
Холодильник заперт и запечатан внутри специального помещения с бетонными стенами. Помещение находится в лаборатории, которая также имеет бетонные стены толщиной 46 см, вдобавок усиленные металлической арматурой. Войти сюда можно лишь через целую анфиладу комнат, которую открывают герметичные люки, вроде тех, что можно увидеть на подводных лодках. Еще здесь все уставлено датчиками сигнализации — их более пяти сотен, они распределены по всему зданию и установлены на всевозможных приборах, чтобы в случае нежелательного втoржения оповестить охрану и полицию кампуса. Наблюдение за лабораторией ведется круглые сутки.
Вирус гриппа H5N1 под микроскопом
Этот тип болезни так и не был зарегистрирован в США, однако грипп других видов постоянно разносят по стране водоплавающие птицы.
Биокрепость для Йосихиро
Все эти камеры, герметичные двери и датчики должны работать безукоризненно — таково базовое требование ко всему, что находится в Институте по исследованию гриппа стоимостью $12,5 млн. Он расположился на окраине кампуса Университета Висконсин-Мэдисон.
Возрождение убийцы: сильно упрощенное описание работы Каваоки над строительством вируса «испанки» 1918 года
Шаг 1. Обратный инжиниринг вируса столетней давности Для каждого из генов вируса 1918 года Каваока подобрал современную версию — из ныне существующих видов птичьего гриппа, и с их помощью был получен белок, почти идентичный образцу 1918 года. Затем ученый собрал последовательности генов в единую «нитку», являющую собой подобие генома «испанки» (этот геном был секвенирован в 2005 году.)
Шаг 2. Проверка работоспособности Иными словами, проверка способности к заражению. Зараженные хорьки хоть и не болели так сильно, как если бы это была настоящая «испанка», но проявившиеся симптомы были гораздо серьезнее, чем при обычном сезонном гриппе.
Шаг 3. Найти, что заставляет вирус распространяться Пандемия наступает только тогда, когда он легко распространяется. Каваока посадил инфицированных хорьков в клетки к здоровым, но заражения не происходило. Тогда профессор стал дополнять искусственный геном последовательностями генов из вируса «испанки» и наконец нашел тот фрагмент кода, который отвечал за заражение.
Шаг 4. Ввести мутации в наиболее важные гены Каваоке требовалось выяснить, как созданный с помощью генной инженерии вирус будет вести себя, если он обретет мутации, которые позволяют птичьему гриппу заражать млекопитающих. Ученый вводил в геном вируса разные комбинации подобных мутаций и заражал хорьков снова.
Шаг 5. Повторение снова и снова Одна группа хорьков продемонстрировала симптомы, близкие к реальному гриппу 1918 года. Оказалось, что вирус приобрел дополнительные мутации. Эксперимент с хорьками был повторен. Вирус снова мутировал. Всего он приобрел десять мутаций. Следующий шаг — наблюдать, не появится ли схожая мутация вируса в природе.
Пройдя начальную проверку на посту ФБР (это обязательное требование ко всем сотрудникам), работники лаборатории перед входом должны снять с себя все, включая нижнее белье. Затем надеть специальную рабочую одежду и пару резиновых сапог, имеющих внутренний и внешний чехлы. В таком виде уже можно пройти в тамбур перед входом в лабораторию. Чтобы пройти за следующую дверь, нужно облачиться в комбинезон и перчатки из паропропускающей мембраны Tyvek, сменить сапоги и надеть респиратор с фильтром. После работы в лаборатории всю спецодежду надо снять в строго определенном порядке и принять пятиминутный душ. Под душем тщательно вымыть себя с мылом, включая все открытые полости тела, и хорошенько высморкаться.
Здание, в котором хранятся вирусы, относится к классу BSL-3-ag, то есть к сооружениям с почти наивысшей биологической защитой. Здесь же, кстати, содержится вирус Эбола. Ни одна частичка биоматериала не должна покинуть эти стены.
Институт построили в 2008 году в основном для того, чтобы поддержать научные поиски одного-единственного человека — Йосихиро Каваоки. Несколько месяцев назад этот человек опубликовал работу, описывающую удачный опыт построения вируса, идентичного печально знаменитой «испанке», из генетического материала современных вирусов гриппа. Для целей исследования он создал штамм, которому с помощью мутации придал способность передаваться по воздуху, и заразил этим вирусом подопытных хорьков.
В морозильной камере в другой части здания хранится гибридный вирус H5N1 с вставленными в него генами «свиного гриппа», которым в 2009 году заразились почти полмиллиона человек. Об этой работе Каваока отчитался в своей публикации 2012 года. И наконец, в еще одном холодильнике находится другая версия штамма, устроившего пандемию 2009 года. В одном докладе, основанном на утечке с закрытой для публики научной конференции, утверждается, что эта, последняя, разновидность вируса способна легко обходить иммунную систему человека, подобно тому, как вода обтекает встретившиеся на пути валуны.
Угроза гибели человечества? Зачем же профессор занимается всем этим, пусть даже за стенами неприступной крепости? Поначалу Каваока отказался отвечать нам на этот вопрос, но затем согласился на часовую беседу в переговорной напротив двери его лаборатории, причем в присутствии руководителя факультета. Ученый будто ждал вопроса, который задают все, кто знает, чем занимается профессор, даже коллеги из высших научных сфер.