 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Сибирские клещи |
 ИБИРСКИЕ КЛЕЩИКлещевой энцефалит – плата европейцев за колонизацию Сибири. О своем ярком открытии рассказывает заведующий лабораторией молекулярной генетики биологического факультета УрГУ Сергей Ковалев. Четыреста лет назад, проложив дорогу в Сибирь, европейцы начали не только получать новые дани, но и выплачивать их. Пошлину стала взимать болезнь, известная сегодня под именем клещевого энцефалита. Когда и как вирус перевалил через Уральские горы и стал продвигаться на запад, определили недавно по его геному биологи УрГУ. После Ермака - То, что вирус этого опасного природно-очагового заболевания, часто приводящего к инвалидности или даже к смерти, попал на Урал из Сибири, ученые предполагали и раньше – неслучайно встречающийся у нас тип этого вируса называется сибирским. Но когда и как это произошло, стало понятно лишь теперь, – рассказывает заведующий лабораторией молекулярной генетики УрГУ, кандидат биологических наук Сергей Ковалев. Благодаря коллекции штаммов, собранной сотрудниками Екатеринбургского НИИ вирусных инфекций во второй половине прошлого века, у нас появилась уникальная возможность сравнить вирусы сорокалетней давности с теми, которые были собраны с тех же территорий в последние годы. Тут нам помогли материалом специалисты областного Центра гигиены и эпидемиологии. В результате мы определили скорость, с которой изменяется геном вируса, а потом при помощи специальной методики рассчитали возраст его популяции. Оказалось – чуть менее 400 лет. Следовательно, на Урал он попал и сумел здесь прижиться никак не раньше похода Ермака. Всего мы исследовали около двухсот штаммов, которые были собраны за пять лет преимущественно в Свердловской области, а также в Челябинской и Тюменской областях. Набирали, выделяли нужный фрагмент генома, раскладывали его по нуклеотидам – секвенировали… И ничего интересного на ум не приходило. Что-то получаем, но некрасиво как-то, гармонии не ощущается… Но когда мы сгруппировали штаммы вируса по ряду общих признаков, нас осенило: а что если нанести места их обнаружения на карту? И оказалось, что первый тип – мы его назвали локальным – встречается только в районе Байкалово, и больше нигде. Второй – мы его назвали расщепленным – обнаруживается в том же Байкалово, Екатеринбурге и Верхотурье. Самое поразительное было, когда штаммы третьего типа расположились на всем протяжении от Тюмени до Екатеринбурга… вдоль Транссибирской магистрали! На запад от Екатеринбурга у нас, к сожалению, выездов не было… - Предполагаете, что эти вирусы имеются и там? - Конечно! Этот тип, расположившийся вдоль транспортного пути, мы назвали коридорным. Радуемся красивой картине – и вдруг видим, что четвертый тип встречается везде, на всей территории Свердловской области. И опять в замешательстве – почему? Там такое четкое распределение, а тут какая-то ерунда получается… Начинаем считать возраст этого четвертого, диффузного кластера, и выходит, что ему чуть более двухсот лет. А что было двести лет назад? Именно тогда, в середине 18 века появился новый Сибирский тракт, который позднее был дополнен железнодорожным Транссибом. Сегодня эти штаммы помимо Екатеринбурга встречаются в Омске и Новосибирске, в Иркутске и Кемерово. Тогда мы наносим на карту линии других, областных дорог – и по принципу своего расположения этот четвертый тип фактически оказывается тем же коридорным. Штаммы пришли в Екатеринбург, а затем по вторичным, локальным путям ушли на север вплоть до Карпинска, на северо-запад в Реж и Алапаевск, на юг в нынешнюю Челябинскую область спустились. Снова все красиво и ясно… - А почему их нет в районе Ирбита? Вроде бы ярмарка, узел дорог, большое скопление народа… - Там большие площади распаханы, и места для клещей не очень удобны. Заболеваемость клещевым энцефалитом в Ирбите незначительная, поэтому материала для исследований оттуда поступает немного. Но мы обязательно посмотрим… Словом, распространение штаммов вируса клещевого энцефалита происходило за счет хозяйственной деятельности человека, его экономической активности, по транспортным путям. По государевым дорогам - Но все-таки вирус разносил не сам человек… - …а сопровождающие его животные. Самка клеща питается в среднем от шести до десяти дней. При средней скорости обоза 50 километров в сутки нетрудно сосчитать, что, присосавшись к животному – лошади, собаке, скоту, который гнали из Сибири – где-нибудь в Сургуте, через десять дней такая самка вполне могла оказаться в Тобольске либо в Тюмени. Впрочем, это я уже о первой государевой дороге в Сибирь, которая была официально создана в 1596 году и, если смотреть в обратном направлении, через Тюмень и Верхотурье уходила на северо-запад к Соликамску и далее к Вологде и Ярославлю. По ней ежегодно двигались сотни конных обозов с пушниной и другими сибирскими дарами, гнали на продажу скот. Вдоль нее стали создаваться постоянные места привалов, населенные пункты, там селились птицы, грызуны и другие млекопитающие, которые тяготели к человеческому жилью и также переносили зараженных вирусом клещей. Так постепенно вдоль дороги формировались новые очаги этого грозного заболевания. Обойти, миновать Верхотурье с его таможней было нельзя – на обходах стояли заслоны, и разговор у них был короткий. Так что если ты не контрабандист какой-нибудь – заезжай и плати пошлину. Потому какой бы кривой и малонаселенной ни была эта дорога, купцы ехали по ней. И выли, писали царю всевозможные прошения… Но только 150 лет спустя, когда стало совсем уж невмоготу, пустили новый тракт через Екатеринбург. Из Вологды и Ярославля грузы частично шли в Москву, а частично – в Псков, оттуда в Лифляндию, Финляндию. Так вирус добрался до Прибалтики. Уже после ее отделения от СССР финны и эстонцы заявили, что обнаружили собственный, «балтийский» вариант сибирского генотипа. И что же вы думаете? Исследуя нашу, уральскую популяцию клещей, мы обнаружили, что он примерно в 12 процентах случаев встречается и у нас. Так что этот вариант – не что иное, как наш, вывезенный на запад… Вот и получается, что клещевой энцефалит – та дань, которую европейцы заплатили за колонизацию Сибири. Неслучайно сейчас развивается новое направление – историческая эпидемиология. Оказывается, через молекулярную генетику можно и какие-то исторические феномены открывать. Поиски очага - А с каких времен вирус клещевого энцефалита существует в Сибири? - Предполагается, что ему примерно тысячу лет. Подав заявку в Российский фонд фундаментальных исследований, мы планируем несколько экспедиций на север Тюменской области. Именно там, вероятнее всего, существовал и, возможно, сохраняется первичный очаг клещевого энцефалита. Может, так и тлел бы себе, но государевы дороги задели его с севера и с юга. Недавнюю публикацию наших результатов в британском журнале «The General virology» западные коллеги встретили полным молчанием. Не хвалят, но и не опровергают. Ранее считалось, что вирус распространялся по территории Евразии только за счет естественных факторов, без участия человека на протяжении многих тысяч лет. А мы говорим: ничего подобного, начав интенсивное освоение этого района, европейцы ускорили процесс в разы. Наверное, увидеть все это можно было именно и только в Свердловской области благодаря ее уникальному географическому положению. Здесь представлены все известные штаммы сибирского генотипа. Именно здесь сходились две эти дороги. Помогло и то, что они действовали не параллельно, а были разнесены во времени, благодаря чему и штаммы не накладывались друг на друга, не перемешивались. И как только новое оборудование позволило нашей лаборатории резко, до мирового уровня поднять уровень исследований, все эти факторы сработали. - С точки зрения историка все это, безусловно, интересно. А чем ваша работа важна для современности? - Знать время и пути распространения вируса, закономерности его эволюции крайне важно для понимания эпидемического процесса в целом. Лишь тогда мы сможем прогнозировать распространение вируса и предупреждать подъем заболеваемости клещевым энцефалитом, выработать стратегию профилактики и борьбы с ним. Эти работы носят не только прикладной, но и фундаментальный характер. Обнаруженные нами закономерности могут быть применены и к другим природно-очаговым заболеваниям, возбудителей которых переносят те же клещи. В ходе исследования появилось много других идей и гипотез, но о них я пока не хотел бы говорить – всему свое время. Портрет по фрагменту - Когда и почему Вы занялись энцефалитом? - Поначалу мы исследовали возбудитель гепатита С. Очень хорошая работа была сделана по туберкулезу. Но мы очень зависим от медиков, которые поставляют необходимый для нашей работы клинический материал. И несколько раз получалось так, что они какую-то маленькую свою задачку решили – и все, у них пыл прошел. А у нас, когда первичный материал собран, наоборот, все только начинается. И вдруг остановка… Тогда мы и решили переключиться на энцефалит. Ведь клещей я могу собрать и сам. Хотя нынешние партнеры очень заинтересованы в нашем содружестве, все время интересуются новостями, приглашают на свои ежегодные конференции. Конкретную работу по энцефалиту мы начали с 2005 года, а первые выводы появились в 2008 году. И есть еще данные, о которых говорить пока рано. - Получается, Вы «раскладываете» не весь геном? - Геном вируса довольно короток – всего 11 тысяч нуклеотидов. Но даже с учетом этого при полной его расшифровке у двухсот штаммов первые выводы могли бы появиться только лет через пять. К счастью, необходимости в этом нет. Мы берем фрагмент генома, который очень важен для связывания вируса с клеткой, но состоит примерно из 500 нуклеотидов. Благодаря этому и возможностям нашего оборудования мы можем работать практически в реальном времени. Сегодня вирус получили, а завтра уже расшифровали необходимую часть генома. Такая скорость, кроме всего прочего, позволяет нам составлять сводный реестр штаммов вируса клещевого энцефалита на территории Свердловской области. Это необходимо для мониторинга. Обнаруживали, к примеру, одни штаммы, а через некоторое время вдруг появились другие. Опа! Как они там оказались за такой короткий период? Что произошло за это время? Какие события, связанные с экономической деятельностью человека или с природными явлениями? Замечая изменения в составе вирусной популяции и понимая их причины, мы продолжаем изучать механизмы распространения вируса... Новые горизонты - Как из короткой и невидимой невооруженному глазу ДНК можно «выпилить» нужный кусок? - Прежде надо выделить сам вирус. У клеща ведь целый «бульон» ДНК: его собственная, потом ДНК животного или человека, кровью которого он напитался, ДНК вируса и, кроме того, других инфекционных возбудителей. Но законы и методы молекулярной генетики вместе с нужными приборами позволяют нам вытащить кусок ДНК именно вируса клещевого энцефалита и наработать его в количестве, достаточном для тысячи подобных исследований. Вот в чем красота! Благодаря этим возможностям и многолетним исследованиям Свердловская область с точки зрения систематизации изученных штаммов и их «привязки» к местности изучена сегодня лучше всех других регионов России. Теперь мы подключаем соседние регионы – Тюменскую, Томскую, Пермскую области, Башкирию… - Насколько уникальна сегодня ваша лаборатория? - Современное оборудование, которым она оснащена, позволяет проводить любые молекулярно-генетические исследования. В частности, мы проводим исследования по установлению отцовства и определения родства по ДНК и даже одно время привлекались в качестве экспертов-криминалистов к расследованию особо тяжких преступлений. Изучение клещевого энцефалита – только часть нашей работы. Благодаря новейшим методикам, которые позволяют работать с любыми фрагментами генома, мы имеем дело и с растениями и животными, а также бактериями и вирусами. Определяющим является не оборудование, а специалисты высокого уровня, которые на нем могут творить небольшие чудеса… Так что, получается, ближайшие наши коллеги, работающие над подобными задачами, находятся не ближе Москвы, Новосибирска и Иркутска. И при этом они отнюдь не дышат нам в затылок. Хотя, уверен, через некоторое время наши выводы будут осмыслены и восприняты как должное. Беседовал Андрей Расторгуев 29.12.2009 |
