Про вірус пташиного грипу
12/17/2005 | Георгій
Пропоную обговорити цю тему, оскільки ця сторінка все-таки не тільки про освіту, а й нібито про всякі там науки (і медичні теж).
Так званий пташиний грип ("bird flu") - дійсно досить-таки страшна проблема. Збудник цієї хвороби - вірус, що належить до сімейства Orthomyxoviridae, і, як і інші віруси з цього сімейства, має за свій генетичний матеріал фрагментовану однониткову "мінус" РНК, тобто копію-транскрипт, зроблену з "безсмисленої," не-кодуючої нитки ДНК. Коли такий вірус інфікує клітини, він не може просто отак встромити свою РНК між субодиницями клітинних рібосом і використовувати її для біосинтезу вірусних білків, тому що вірусна РНК у своєму натуральному вигляді не містить ніякої інформації. Щоби розмножуватися, цей вірус повинен спочатку зробити транскрипт зі своєї РНК з допомогою ферментів, які називаються РНК-залежними РНК полімеразами. Ці ферменти схильні до помилок, і тому заново створені у клітині віріони завжди дуже відрізняються від вірусу, який цю клітину інфікував. Таким чином, вірус пташиного грипу, як і інші ортоміксовіруси (у тому числі добре відомі нам віруси людського грипу А і В) постійно мутують і завдяки цьому уникають руйнівної дії імунної системи.
Якщо якась мутація вірусу пташиного грипу приведе до того, що цей вірус зможе передаватися не тільки між птахами, і не тільки від курки людині, а й від однієї людини іншій, може виникнути дійсно страшна епідемія чи навіть пандемія цієї хвороби. Одна група дослідників підрахувала, що якщо таке станеться у США, за якихось три тижні може загинути до 60 мільйонів людей. Це паралізує країну, зруйнує її економіку, армію, правопорядок і т.д. Соціальні наслідки цього для США і для всього світу просто-таки дійсно важко осягнути нашим людським розумом.
Очевидно, вакцина проти людського грипу (яка є сумішшю інактивованих вірусів трьох штамів, які були ідентифіковані в останньому спалаху грипу з найбільшою частотою) для профілактики пташиного грипу не підходить. Є якась надія на антивірусні препарати типу TamiFlu, але виробляти ці препарати коштує дуже дорого. Зараз навіть у таких заможних і розвинутих країнах, як Італія і Канада, TamiFlu вистачить тільки на 17% населення, а у США тільки на 1%.
Хто що думає, як Україні і взагалі людству цієї планети краще підготуватися до можливої пандемії пташиного грипу?
Так званий пташиний грип ("bird flu") - дійсно досить-таки страшна проблема. Збудник цієї хвороби - вірус, що належить до сімейства Orthomyxoviridae, і, як і інші віруси з цього сімейства, має за свій генетичний матеріал фрагментовану однониткову "мінус" РНК, тобто копію-транскрипт, зроблену з "безсмисленої," не-кодуючої нитки ДНК. Коли такий вірус інфікує клітини, він не може просто отак встромити свою РНК між субодиницями клітинних рібосом і використовувати її для біосинтезу вірусних білків, тому що вірусна РНК у своєму натуральному вигляді не містить ніякої інформації. Щоби розмножуватися, цей вірус повинен спочатку зробити транскрипт зі своєї РНК з допомогою ферментів, які називаються РНК-залежними РНК полімеразами. Ці ферменти схильні до помилок, і тому заново створені у клітині віріони завжди дуже відрізняються від вірусу, який цю клітину інфікував. Таким чином, вірус пташиного грипу, як і інші ортоміксовіруси (у тому числі добре відомі нам віруси людського грипу А і В) постійно мутують і завдяки цьому уникають руйнівної дії імунної системи.
Якщо якась мутація вірусу пташиного грипу приведе до того, що цей вірус зможе передаватися не тільки між птахами, і не тільки від курки людині, а й від однієї людини іншій, може виникнути дійсно страшна епідемія чи навіть пандемія цієї хвороби. Одна група дослідників підрахувала, що якщо таке станеться у США, за якихось три тижні може загинути до 60 мільйонів людей. Це паралізує країну, зруйнує її економіку, армію, правопорядок і т.д. Соціальні наслідки цього для США і для всього світу просто-таки дійсно важко осягнути нашим людським розумом.
Очевидно, вакцина проти людського грипу (яка є сумішшю інактивованих вірусів трьох штамів, які були ідентифіковані в останньому спалаху грипу з найбільшою частотою) для профілактики пташиного грипу не підходить. Є якась надія на антивірусні препарати типу TamiFlu, але виробляти ці препарати коштує дуже дорого. Зараз навіть у таких заможних і розвинутих країнах, як Італія і Канада, TamiFlu вистачить тільки на 17% населення, а у США тільки на 1%.
Хто що думає, як Україні і взагалі людству цієї планети краще підготуватися до можливої пандемії пташиного грипу?
Відповіді
2005.12.22 | Denys
Re: Про вірус пташиного грипу
Щось нe актуальна виявляється тeма, панe Гeоргію... Мабуть з наближeнням виборів дописувачам нe до грипу2005.12.25 | Golub
Стерилизация природы
Иначе пока ни что не спасет, начать надо с птиц, в противном случае, любое ухудшение ситуациив мире, и все полетит к чертям собачим2006.01.05 | Георгій
Про вакцинацію і антивірусні препарати
У зв'язку з питанням про можливий спалах епідемії пташиного грипу, хочу поділитися деякими думками про вакцинацію як можливий спосіб профілактики вірусних хвороб, і про методи їх лікування.Вакцинація - це, взагалі-то, введення в організм людини мікроорганізмів або їх складових частин, які втратили вірулентність (тобто не викликають хвороби), але зберігають антигенні властивості своїх вірулентних "родичів" (тобто стимулюють ті реакції імунної системи, які здатні протидіяти вірулентним "родичам").
Механізм дії вакцин полягає в тому, що вони стимулюють вироблення так званої імунологічної пам'яті. Вакцина не просто підсилює продукцію антитіл або інші імунні реакції. Її ведення в ідеалі веде до диференціації деяких імунних клітин у клони з надзвичайно довгою тривалістю життя (десятки років). Ці клітини-довгожителі мають здатність при другому контакті з мікроорганізмом дуже швидко перетворюватися на клітини, які продукують велику кількість антитіл високої якості, або на клітини, які вбивають мікроорганізм з особливо високою інтенсивністю.
Вакцини бувають живі, вбиті (інактивовані), субодиничні (тобто такі, де за антиген служить якийсь окремий компонент мікроорганізму, скажімо його білок або полісахарид), і рекомбінантні (тобто сконструйовані шляхом генної інженерії). Найбільш ефективними вважаються живі вакцини, тобто мікроорганізми, які тим чи іншим способом позбавлені вірулентності, але здатні розмножуватися в організмі вакцинованої людини. Наприклад, так звана вакцина Сейбіна проти поліомієліту - це жива вакцина. Живі вакцини викликають прекрасну, часто пожиттєву імунологічну пам'ять; крім того, оскільки вакцинована людина, сама того не знаючи, стає інкубатором і розсіювачем вакцини, вона вакцинує людей, які знаходяться поруч (наприклад, діти, вакциновані вакциною Сейбіна, вакцинують проти поліомієліту своїх товаришів з ясель чи дитячого садка). Цей феномен увійшов у літературу під назвою "стадний імунітет" (heard immunity).
На жаль, виробити ефективну живу вакцину проти деяких вірусів практично неможливо, тому що вони постійно мутують. До таких вірусів належить віруси грипу А і В і інші ортоміксовіруси (зокрема, вірус пташиного грипу). Тому вакцинацію проти таких вірусів проводять з допомогою інактивованої вакцини. Щоби виробити у вакцинованих імунологічну пам'ять принаймні на деякі антигени вірусу, у склад вакцини включають як мінімум три різновиди (штами) вірусу, які були помічені в останніх трьох спалахах епідемії. Розрахунок тут на те, що принаймні деякі з саме тих антигенів, які корелюють з вірулентністю, будуть присутні у цій суміші. Інактивовані або вбиті вакцини в цілому суттєво слабіші, ніж живі вакцини, викликають тільки короткострокову імунологічну пам'ять і не викликають heard immunity. Але їх перевага в тому, що інактивований (вбитий) вірус не мутує і принципово не може повернути свою вірулентність (оскільки він таки дійсно МЕРТВИЙ, як цеглина). Балачки, що вакцинація проти грипу може викликати в людини грип, науково обгрунтовані не більше, ніж балачки про те, що цеглина може дихати чи думати.
Звичайно, вакцинація - це тільки профілактика вірусних (і інших) інфекцій, а не їх лікування. Для лікування вірусних інфекцій використовують або симптоматичну (дезинтоксикаційну) терапію, тобто, просто кажучи, теплий чай; або неспецифічну імуностимуляторну терапію (інтерферон), або специфічні антивірусні препарати типу ТаміФлу. Механізм дії цих останніх, це, як правило, блокада реплікації вірусу шляхом заміни деяких азотистих основ у нуклеотидах на "неправильні" з хімічної точки зору сполуки. Ферменти, які контролюють синтез нуклеїнових кислот у наших клітинах, такі неправильні азотисті основи просто проігнорують, але вірусні ферменти менш перебірливі і часто включають такі неправильні азотисті основи у свою ДНК або РНК, чим фактично вчиняють самогубство. Антивірусні препарати досить дорогі, виробляти їх і контролювати якість їх дії дуже непросто. Наскільки я розумію, в Україні цих препаратів, а також сучасних антивірусних вакцин просто нема, що дуже сумно.
2006.01.05 | Рюген
Re: Про вакцинацію і антивірусні препарати
Георгий, Вы вроде и хорошо описываете, но вопросов появляется больше, чем Вы даете ответов. Вопросы, естественно,полного профана, делайте поправку.1. Если вирус мутирует, то что в нем мутирует? Вариантов ответов несколько:
а) любые гены (или последовательности ДНК) равновероятно
б) какие-то участки (например, ответственные за размножение) чаще, чем другие.
Как я понимаю, размножение вируса - это и есть болезнь. Вирусу, грубо говоря, незачем убивать клетку, в которой он размножается. Просто в результате размножения она гибнет, как неизбежная жертва... Можно (хотя менее вероятно) предположить другое: вирус вырабатывает токсин. Это свойственно бактериям, но пусть и вирусам.
Под этими углами и рассмотрим изменчивость вируса. Если мутации равновероятны, то, соответственно, равновероятны мутации как направленные на сохранение или усиление болезнетворной функции вируса, так и на ее ликвидацию. Грубо говоря, сильно мутирующие вирусы склонны к быстрому вырождению. С другой стороны, болезнетворная активность вируса как свойство сложной системы, например, для восстановления, требует опреденной последовательности мутаций, а раз последовательности - значит вероятность такой мутации резко падает и тем сильнее, чем больше единичных мутаций потребуется для восстановления или получения такой болезнетворной активности. Иными словами, если у вас есть вирус птичьего гриппа, который губителен для кур, но не цепляется к человеку, он должен пройти вполне опреденную последовательность мутаций, чтобы стать для человека опасным. Это очень маловероятно, но при высокой частоте мутаций вероятность заметная. Но далее эта же высокая частота мутаций может немедленно лишить мутировавший вирус его свойства.
Но предположим комбинацию: вирус мутировал в этом роковом направлении и заразил человека. Далее мутации продолжаются, основная масса мутантов гибнет или становится безвредными, но малое их количество все же сохраняет свои болезнетворные свойства. Очевидно, что антитела любого происхождения должны реагировать именно на болезнетворные свойства вируса, а не на него как таковой. Изменив это свойство вирус автоматически лишается своей опасности. Существующие антивирусные препараты и иммунитет человека, как я понимаю из Вашего описания, реагируют на любые фрагменты кандидата, очень напоминающие тот опасный вирус, против которого они направлены. Т.е. имеет место строгая избирательность против произвольного фрагмента вируса вместо широкого подозрения в отношении его определенных фрагментов. Вроде этого: вы знаете, что скорпион ядовит, имеет клешни, головогрудь, хвост и вы пытаетесь изловить скорпиона по этому набору признаков, точно их измеряя или обнаруживая. При этом вы посчитаете речного рака или лангуста опасным, зато скорпиона без клешней пропустите. Вместо этого, по логике, следовало бы обнаруживать яд и игнорировать все остальное. Пусть это будет стопроцентный скорпион, но если яду в нем нет - хай живе соби.
2. Вирус существует и переносится не в естественном виде (это к первому Вашему посту), а в некотором перекодированном. Нечто вроде зип-файла, самораспаковывающегося при определенных условиях. Здесь вообще интересно. Дело в том, что запакованный файл (и вирус, я убежден, тоже) очень чувствителен к мутациям. Пример. Возьмите файл картинки в формате БМП и двоичным редактором произвольно поменяйте несколько байт в середине файла на близкие величины. Попробуйте рассмотреть этот файл как картинку. Возможно, Вы даже не заметите разницы. А теперь проделайте то же самое с тем же файлом, только запакованным в архив, а потом поробуйте его разархивировать и просмотреть. Скорее всего, его Вам даже распаковать уже не удастся. Конечно, в природе существует гигантская избыточность и резервирование информации, но общие закономерности остаются те же. Так что мутации запакованных (перекодированных) вирусов должны быть минимальны.
К чему все эти построения?
А к тому, что вирус не сможет одновременно распространяться подобно эпидемии и быть смертельно опасным. Грубо говоря, либо это СПИД, либо грипп. А распространение болезни подобной СПИДу со скоростью гриппа - просто невозможно. Ссылки на испанку начала 20 века - не слишком убедительны. ТОгда народ был измучен войной и лишениями и просто имел очень низкий иммунитет. Поэтому и масса других болезней косила людей в то время. Второй вывод - борьба с вирусом должна вестись не на описательном уровне - "рекомбинировался, мутировал, последовательности нуклеотидов" - что там еще - а на системном уровне: эта последовательность на этом участке является опасной. И остается таковой при варьировании состава этого участка в таких-то пределах по таким-то параметрам.
Я прекрасно понимаю, что это чрезвычайно сложно. Но если уже расшифрован геном человека, то определить и смоделировать функциональность какого-то паршивого вируса - это только вопрос правильно сформулированной задачи и времени. Более того, не исключено, что кое-где эта задача уже решена и этими решениями уже кто-нибудь пользуется.
Нанотехнологии и генная инженерия уже сейчас позволяют создавать очень сложные структуры из последовательностей нуклеотидов. Так что борьба с вирусами во всяком случае имеет смысл, цели, средства и по крайней мере потенциальные решения.
Хуже - когда противник - не вирус, а непонятно что. Об этом может как-нибудь потом.
2006.01.05 | Георгій
Re: Про вакцинацію і антивірусні препарати
Рюген пише:> Георгий, Вы вроде и хорошо описываете, но вопросов появляется больше, чем Вы даете ответов. Вопросы, естественно,полного профана, делайте поправку. 1. Если вирус мутирует, то что в нем мутирует? Вариантов ответов несколько: а) любые гены (или последовательности ДНК) равновероятно б) какие-то участки (например, ответственные за размножение) чаще, чем другие.
(ГП) Віруси взагалі не розмножують*СЯ*. Їх розмножує клітина, яку вони інфікують. Вірус - це тільки інформація про майбутній бебі-вірус, ну і оболонка, що цю інформацію тримає в собі (при цьому ця оболонка після проникнення вірусу всередину клітини навіть і не існує). Реалізує цю інформацію клітина, завдяки своїм ферментам і своїм рібосомам. Правда, вірусний геном містить інформацію і про деякі ферменти також (РНК-залежні РНК-полімерази, зворотню транскриптазу). Але і ця інформація реалізується також клітиною. Щодо частоти мутацій в різних ділянках вірусного геному, я, чесно кажучи, не знаю - треба подивитися літературу, а якщо це горить, запитати фахівців-вірусологів (моя вузька галузь - імунологія).
> Как я понимаю, размножение вируса - это и есть болезнь. Вирусу, грубо говоря, незачем убивать клетку, в которой он размножается. Просто в результате размножения она гибнет, как неизбежная жертва...
(ГП) Точно. Дійсно, віруси, які занадто швидко вбивають клітини і весь багатоклітинний організм (наприклад, Ебола) не поширюються - вони обмежені невеличким ізолятом носіїв, що вони їх інфікують, і коли цей ізолят гине, вони також гинуть. Вірусам вигідніше тримати клітину, яку вони інфікують, живою, принаймні деякий час. Багато вірусів виробили механізми латентної інфекції клітин (так звані лізогенні штами). Скарлатину, до речі, викликає токсин, що його продукують клітини стрептококка, заражені латентним (лізогенним) вірусом. Тому скарлатина водночас і бактеріальна, і вірусна інфекція.
>Можно (хотя менее вероятно) предположить другое: вирус вырабатывает токсин. Это свойственно бактериям, но пусть и вирусам.
(ГП) Так. Є такі віруси.
> Под этими углами и рассмотрим изменчивость вируса. Если мутации равновероятны, то, соответственно, равновероятны мутации как направленные на сохранение или усиление болезнетворной функции вируса, так и на ее ликвидацию. Грубо говоря, сильно мутирующие вирусы склонны к быстрому вырождению. С другой стороны, болезнетворная активность вируса как свойство сложной системы, например, для восстановления, требует опреденной последовательности мутаций, а раз последовательности - значит вероятность такой мутации резко падает и тем сильнее, чем больше единичных мутаций потребуется для восстановления или получения такой болезнетворной активности. Иными словами, если у вас есть вирус птичьего гриппа, который губителен для кур, но не цепляется к человеку, он должен пройти вполне опреденную последовательность мутаций, чтобы стать для человека опасным. Это очень маловероятно, но при высокой частоте мутаций вероятность заметная. Но далее эта же высокая частота мутаций может немедленно лишить мутировавший вирус его свойства.
(ГП) Все вірно.
> Но предположим комбинацию: вирус мутировал в этом роковом направлении и заразил человека. Далее мутации продолжаются, основная масса мутантов гибнет или становится безвредными, но малое их количество все же сохраняет свои болезнетворные свойства. Очевидно, что антитела любого происхождения должны реагировать именно на болезнетворные свойства вируса, а не на него как таковой.
(ГП) Тут я не згоджуюся. Як це антитіла дізнаються, що у вірусі викликає хворобу, а що ні? Антитіла - це білки, що їх продукують В-лімфоцити. Продукція антитіл - наслідок абсолютно сліпих, стохастичних реаранжировок маленьких шматочків ДНК (так званих V, D, i J сегментів). Якби всі віруси і взагалі всі антигени зникли з Всесвіту, ці реаранжировки все рівно відбувалися б. Приблизно трільйон В-лімфоцитів у кожний окремо взятий момент нашого життя продукує трільйон різних антитіл з різною амінокислотною послідовністю їх N-кінцевих амінокислот - завдяки тому, що жодна реаранжировка V, D, i J сегментів не повторює таку в іншому клоні В-клітин. Якщо В-клітина завдяки усій цій стохастиці має нещастя виробити антитіла до "свого," спеціальні механізми вбивають її ще в дитинстві, коли вона дозріває у кістковому мозку. Якщо ж антитіла - знову ж таки, завдяки чистому випадку, стохастичному з'єднанню саме отаких V, D, i J сегментів - виявляються специфічними до БУДЬ-ЧОГО ЧУЖОГО (чи це чуже викликає хворобу, чи ні, значення не має) - тоді ці механізми не діють, не вбивають В-клітину і тим самим дають цій клітині можливість жити і продовжувати продукувати свої антитіла. Введення антигену не утворює продуцентів антитіл, а тільки підстьобує клони клітин, які вже, і до введення цього антигену, продукують антитіла певного типу.
>Изменив это свойство вирус автоматически лишается своей опасности. Существующие антивирусные препараты и иммунитет человека, как я понимаю из Вашего описания, реагируют на любые фрагменты кандидата, очень напоминающие тот опасный вирус, против которого они направлены. Т.е. имеет место строгая избирательность против произвольного фрагмента вируса вместо широкого подозрения в отношении его определенных фрагментов. Вроде этого: вы знаете, что скорпион ядовит, имеет клешни, головогрудь, хвост и вы пытаетесь изловить скорпиона по этому набору признаков, точно их измеряя или обнаруживая. При этом вы посчитаете речного рака или лангуста опасным, зато скорпиона без клешней пропустите. Вместо этого, по логике, следовало бы обнаруживать яд и игнорировать все остальное. Пусть это будет стопроцентный скорпион, но если яду в нем нет - хай живе соби.
(ГП) Все абсолютно вірно. Було б чудово, якби ми навчилися якось стимулювати продукцію саме тих антитіл, які реагують на якісь важливі точки вірусів, наприклад, на ті рецептори, якими віруси чіпляються до клітинної мембрани (так звані нейтралізуючі антитіла). На жаль, це майже ніколи не виходить. Наприклад, дуже точно відомо, що вірус СНІДу використовує свій рецептор під назвою gp120 для того, щоби причепитися до молекули під назвою CD4 і також до рецептору хемокінів. Але ті вакцини, що їх випробовують в експериментах і клінічних дослідженнях, чомусь не стимулюють продукції саме таких антитіл, що втручалися б у процес взаємодії gp120 і СD4.
> 2. Вирус существует и переносится не в естественном виде (это к первому Вашему посту), а в некотором перекодированном. Нечто вроде зип-файла, самораспаковывающегося при определенных условиях. Здесь вообще интересно. Дело в том, что запакованный файл (и вирус, я убежден, тоже) очень чувствителен к мутациям. Пример. Возьмите файл картинки в формате БМП и двоичным редактором произвольно поменяйте несколько байт в середине файла на близкие величины. Попробуйте рассмотреть этот файл как картинку. Возможно, Вы даже не заметите разницы. А теперь проделайте то же самое с тем же файлом, только запакованным в архив, а потом поробуйте его разархивировать и просмотреть. Скорее всего, его Вам даже распаковать уже не удастся. Конечно, в природе существует гигантская избыточность и резервирование информации, но общие закономерности остаются те же. Так что мутации запакованных (перекодированных) вирусов должны быть минимальны.
(ГП) Можливо. Власне, не мутації, а життєздатність мутантів. Може, це нас і рятує (поки що...)
> К чему все эти построения? А к тому, что вирус не сможет одновременно распространяться подобно эпидемии и быть смертельно опасным. Грубо говоря, либо это СПИД, либо грипп. А распространение болезни подобной СПИДу со скоростью гриппа - просто невозможно. Ссылки на испанку начала 20 века - не слишком убедительны. ТОгда народ был измучен войной и лишениями и просто имел очень низкий иммунитет. Поэтому и масса других болезней косила людей в то время. Второй вывод - борьба с вирусом должна вестись не на описательном уровне - "рекомбинировался, мутировал, последовательности нуклеотидов" - что там еще - а на системном уровне: эта последовательность на этом участке является опасной. И остается таковой при варьировании состава этого участка в таких-то пределах по таким-то параметрам. Я прекрасно понимаю, что это чрезвычайно сложно. Но если уже расшифрован геном человека, то определить и смоделировать функциональность какого-то паршивого вируса - это только вопрос правильно сформулированной задачи и времени. Более того, не исключено, что кое-где эта задача уже решена и этими решениями уже кто-нибудь пользуется.
(ГП) Може і так... Є один дуже сильний заклад, де віруси вивчаються на високому рівні - це так званий Науково-дослідний інститут при дитячій лікарні Св. Юди (Saint Jude Chiildren's Research Hospital) у місті Мемфіс, штат Тенесі - всього у трьох годинах автом від міста, де я живу. Там відділ вірусології очолює д-р Пітер Догерті, який у 1998 році отримав Нобелівську премію, як це не дивно, не в галузі вірусології, а в галузі імунології - за відкриття, спільно з швейцарським дослідником Рольфом Цинкернагелем, механізму подвійного розпізнавання антигенів Т-лімфоцитами. Догерті і Цинкернагель просто використовували вірус хоріоменгіту як модельний антиген, а так досліди були цілком імунологічні. Проте Догерті таки вірусолог... Він, до речі, імігрант першого покоління - тільки не з України, а з Австралії...
> Нанотехнологии и генная инженерия уже сейчас позволяют создавать очень сложные структуры из последовательностей нуклеотидов. Так что борьба с вирусами во всяком случае имеет смысл, цели, средства и по крайней мере потенциальные решения. Хуже - когда противник - не вирус, а непонятно что. Об этом может как-нибудь потом.
(ГП) Добре. Дякую за цікаву розмову.
2006.01.06 | Рюген
О велосипедах, махолетах, демонах Максвелла и В.И.Ленине.
Георгій пише:> (ГП) Віруси взагалі не розмножують*СЯ*. Їх розмножує клітина, яку вони інфікують. Вірус - це тільки інформація про майбутній бебі-вірус, ну і оболонка, що цю інформацію тримає в собі (при цьому ця оболонка після проникнення вірусу всередину клітини навіть і не існує). Реалізує цю інформацію клітина, завдяки своїм ферментам і своїм рібосомам. Правда, вірусний геном містить інформацію і про деякі ферменти також (РНК-залежні РНК-полімерази, зворотню транскриптазу). Але і ця інформація реалізується також клітиною. Щодо частоти мутацій в різних ділянках вірусного геному, я, чесно кажучи, не знаю - треба подивитися літературу, а якщо це горить, запитати фахівців-вірусологів (моя вузька галузь - імунологія).
>
Я примерно в курсе. Просто я хотел отметить, что ДНК вируса хранит информацию как о структуре самого себя, так и о способе воспроизведения этой структуры - неважно чем. И, по видимому, какую-то дополнительную информацию. Мне не горит - я себя и мои близкие чувствуют себя хорошо. Хотя спасибо за заботу.
> > Но предположим комбинацию: вирус мутировал в этом роковом направлении и заразил человека. Далее мутации продолжаются, основная масса мутантов гибнет или становится безвредными, но малое их количество все же сохраняет свои болезнетворные свойства. Очевидно, что антитела любого происхождения должны реагировать именно на болезнетворные свойства вируса, а не на него как таковой.
> (ГП) Тут я не згоджуюся. Як це антитіла дізнаються, що у вірусі викликає хворобу, а що ні? Антитіла - це білки, що їх продукують В-лімфоцити. Продукція антитіл - наслідок абсолютно сліпих, стохастичних реаранжировок маленьких шматочків ДНК (так званих V, D, i J сегментів). Якби всі віруси і взагалі всі антигени зникли з Всесвіту, ці реаранжировки все рівно відбувалися б. Приблизно трільйон В-лімфоцитів у кожний окремо взятий момент нашого життя продукує трільйон різних антитіл з різною амінокислотною послідовністю їх N-кінцевих амінокислот - завдяки тому, що жодна реаранжировка V, D, i J сегментів не повторює таку в іншому клоні В-клітин. Якщо В-клітина завдяки усій цій стохастиці має нещастя виробити антитіла до "свого," спеціальні механізми вбивають її ще в дитинстві, коли вона дозріває у кістковому мозку. Якщо ж антитіла - знову ж таки, завдяки чистому випадку, стохастичному з'єднанню саме отаких V, D, i J сегментів - виявляються специфічними до БУДЬ-ЧОГО ЧУЖОГО (чи це чуже викликає хворобу, чи ні, значення не має) - тоді ці механізми не діють, не вбивають В-клітину і тим самим дають цій клітині можливість жити і продовжувати продукувати свої антитіла. Введення антигену не утворює продуцентів антитіл, а тільки підстьобує клони клітин, які вже, і до введення цього антигену, продукують антитіла певного типу.
>
А вот здесь мы будем откапывать собаку. Естественно, клетки ведут себя так, как Вы описали, т.е. бессознательно. Вырабатывают различные антитела хаотическии, и те, которые случайно подошли, дают возможность клетке, их выработавшей, удавить вирус и, таким образом, выжить. У клетки нет другого выхода. Она поступает так, навмання. Но ведь люди - не клетки (во всяком случае - не все - простейшие), поэтому они могут поступать не тупо следуя поведению природы. Человек изобрел колесо - очень эффективное средство передвижения. Природа до этого практически не додумалась. Т.е. некоторые кустарники в пустыне в случае засухи извлекают корень из почвы и, приобретая шарообразную форму, катятся ветром. Но колесо на оси изобретено человеком. Причем, даже не всеми, а только, скорее всего, в одном месте и затем разнесено по Земле. С другой стороны, попытки человека следовать природе в создании летательных аппаратов до сих пор серьезным успехом так и не увенчались. Конечно, вполне возможно, в перспективе такие аппараты (махолеты) получат какое-то развитие, но основным способом воздушного сообщения они не станут никогда. Поэтому мысль моя состоит в том, что при создании антивирусных средств (избегаю слова "препаратов", т.к. оно явно указывает на способ получения средства) необходимо руководствоваться не природным методом проб и ошибок, а конструировать средство как конструируют машину. Недаром Господь создал человека по образу и подобию своему - т.е. Творцом. С заданными свойствами, с разработанной технологией производства и пр. Но для этого, естественно, надо знать с чем бороться. Вот для этого и надо знать параметры конструкции вируса, особенно его опасных и/или уязвимых частей. Знание же на описательном уровне что происходит при репликации ДНК или чего-то там еще это вроде как в одном детективе: "... а потом тот пан сделал этому пану вот так и тот пан побежал". Нужны не просто действия того пана, а его приметы, особенности поведения, выраженные в точных количественных терминах, которые позволят выявить, изобличить и обезвредить злонамеренного пана.
А исполнять эту работу как раз и будут те средства (нанороботы-нанополицаи, например), которые получат необходимую информацию и не будут крушить направо и налево все что шевелится, а проверять особые приметы. Такое осмысленное поведение на микроуровне в принципе способно совершить революцию в медицине и биологии вообще. Да и не только в биологии. Осмысленное, конечно, не на уровне интеллекта каждого нанодеятеля, а на уровне их творца (демиурга).
Цитата, иллюстрирующая мысль:
"""""""""""""""""""""""
Вопрос: Что такое демон Максвелла?
Ответ: Вот такое определение демона Максвелла дано в известном бестселлере "Понедельник начинается в субботу" Аркадия и Бориса Стругацких: Демон Максвелла -- важный элемент мысленного эксперимента крупного английского физика Максвелла. Предназначался для нападения на второй принцип термодинамики. В мысленном эксперименте Максвелла демон располагался рядом с отверстием в переборке, разделяющей сосуд, наполненный движущимися молекулами. Работа демона состоит в том, чтобы выпускать из одной половины сосуда в другую быстрые молекулы и закрывать отверстия перед носом медленных. Идеальный демон способен таким образом без затраты труда создать очень высокую температуру в одной половине сосуда и очень низкую -- в другой, осуществляя вечный двигатель второго рода. Однако только сравнительно недавно и только в нашем институте (имеется в виду НИИЧАВО -- Научно-Исследовательский Институт ЧАродейства и ВОлшебства) удалось найти и приспособить к работе таких демонов.
""""""""""""""""""""""""
Разумеется, демоны тоже жрать хотят и второй закон термодинамики им опрокинуть не удастся. Но устроить что-то поинтеллектуальнее им по силам.
> >Изменив это свойство вирус автоматически лишается своей опасности. Существующие антивирусные препараты и иммунитет человека, как я понимаю из Вашего описания, реагируют на любые фрагменты кандидата, очень напоминающие тот опасный вирус, против которого они направлены. Т.е. имеет место строгая избирательность против произвольного фрагмента вируса вместо широкого подозрения в отношении его определенных фрагментов. Вроде этого: вы знаете, что скорпион ядовит, имеет клешни, головогрудь, хвост и вы пытаетесь изловить скорпиона по этому набору признаков, точно их измеряя или обнаруживая. При этом вы посчитаете речного рака или лангуста опасным, зато скорпиона без клешней пропустите. Вместо этого, по логике, следовало бы обнаруживать яд и игнорировать все остальное. Пусть это будет стопроцентный скорпион, но если яду в нем нет - хай живе соби.
> (ГП) Все абсолютно вірно. Було б чудово, якби ми навчилися якось стимулювати продукцію саме тих антитіл, які реагують на якісь важливі точки вірусів, наприклад, на ті рецептори, якими віруси чіпляються до клітинної мембрани (так звані нейтралізуючі антитіла). На жаль, це майже ніколи не виходить. Наприклад, дуже точно відомо, що вірус СНІДу використовує свій рецептор під назвою gp120 для того, щоби причепитися до молекули під назвою CD4 і також до рецептору хемокінів. Але ті вакцини, що їх випробовують в експериментах і клінічних дослідженнях, чомусь не стимулюють продукції саме таких антитіл, що втручалися б у процес взаємодії gp120 і СD4.
>
> > 2. Вирус существует и переносится не в естественном виде (это к первому Вашему посту), а в некотором перекодированном. Нечто вроде зип-файла, самораспаковывающегося при определенных условиях. Здесь вообще интересно. Дело в том, что запакованный файл (и вирус, я убежден, тоже) очень чувствителен к мутациям. Пример. Возьмите файл картинки в формате БМП и двоичным редактором произвольно поменяйте несколько байт в середине файла на близкие величины. Попробуйте рассмотреть этот файл как картинку. Возможно, Вы даже не заметите разницы. А теперь проделайте то же самое с тем же файлом, только запакованным в архив, а потом поробуйте его разархивировать и просмотреть. Скорее всего, его Вам даже распаковать уже не удастся. Конечно, в природе существует гигантская избыточность и резервирование информации, но общие закономерности остаются те же. Так что мутации запакованных (перекодированных) вирусов должны быть минимальны.
> (ГП) Можливо. Власне, не мутації, а життєздатність мутантів. Може, це нас і рятує (поки що...)
>
Ну примерно да. Ошибка не в прямом субъекте, а только в прототипе субъекта еще роковее. Так же как врожденные дефекты и пр.
> > К чему все эти построения? А к тому, что вирус не сможет одновременно распространяться подобно эпидемии и быть смертельно опасным. Грубо говоря, либо это СПИД, либо грипп. А распространение болезни подобной СПИДу со скоростью гриппа - просто невозможно. Ссылки на испанку начала 20 века - не слишком убедительны. ТОгда народ был измучен войной и лишениями и просто имел очень низкий иммунитет. Поэтому и масса других болезней косила людей в то время. Второй вывод - борьба с вирусом должна вестись не на описательном уровне - "рекомбинировался, мутировал, последовательности нуклеотидов" - что там еще - а на системном уровне: эта последовательность на этом участке является опасной. И остается таковой при варьировании состава этого участка в таких-то пределах по таким-то параметрам. Я прекрасно понимаю, что это чрезвычайно сложно. Но если уже расшифрован геном человека, то определить и смоделировать функциональность какого-то паршивого вируса - это только вопрос правильно сформулированной задачи и времени. Более того, не исключено, что кое-где эта задача уже решена и этими решениями уже кто-нибудь пользуется.
> (ГП) Може і так... Є один дуже сильний заклад, де віруси вивчаються на високому рівні - це так званий Науково-дослідний інститут при дитячій лікарні Св. Юди (Saint Jude Chiildren's Research Hospital) у місті Мемфіс, штат Тенесі - всього у трьох годинах автом від міста, де я живу. Там відділ вірусології очолює д-р Пітер Догерті, який у 1998 році отримав Нобелівську премію, як це не дивно, не в галузі вірусології, а в галузі імунології - за відкриття, спільно з швейцарським дослідником Рольфом Цинкернагелем, механізму подвійного розпізнавання антигенів Т-лімфоцитами. Догерті і Цинкернагель просто використовували вірус хоріоменгіту як модельний антиген, а так досліди були цілком імунологічні. Проте Догерті таки вірусолог... Він, до речі, імігрант першого покоління - тільки не з України, а з Австралії...
>
Да,иммигранты случаются не только из Украины. Но чаще попадаются из Мексики, чем Австралии почему-то.
> > Нанотехнологии и генная инженерия уже сейчас позволяют создавать очень сложные структуры из последовательностей нуклеотидов. Так что борьба с вирусами во всяком случае имеет смысл, цели, средства и по крайней мере потенциальные решения. Хуже - когда противник - не вирус, а непонятно что. Об этом может как-нибудь потом.
> (ГП) Добре. Дякую за цікаву розмову.
На здоровье. И Вам спасибо
И на закуску - В.И.Ленин.
Однажды его угораздило брякнуть (печатно!) колоссальную чушь: "Электрон так же неисчерпаем, как и атом". Электрон - элементарная частица. И даже то, что он формируется из 3 кварков (формируется, но не состоит из!) этого факта не отменяет. Элементарность - очень важное свойство. Фактически, оно прямо указывает на дискретность окружающего мира и, что очень интересно, его структурность, возможность его конструировать, создавать из элементарных блоков с конечным набором свойств. Это как раз и интересно.
Вы меня простите, я почти не отреагировал на Ваш текст. Причина очень простая: я профан в этой области и не могу реагировать осмысленно на кодовые обозначения рецепторов и антител. Если Вы назовете любые другие - я не обнаружу подвоха и, соответственно, тоже не смогу осмысленно отреагировать. Желаю Вам удачи в новом семестре.
2006.01.20 | igor
Re: Про вірус пташиного грипу
Дуже дякую Георгію за детальну інформацію. Чого тільки не пишуть ЗМІ, але майже нічого суттєвого на цю тему. Як я зрозумів, в умовах України єдиним дієвим способом лікування є імуноглобуліни. Можливо Ви поясните один цікавий момент у поширенні пташиного грипу перелітними птахами. Це звісно не зовсім за фахом, але можливо щось знаєте. Оскільки пташиний грип дуже згубний для птахів, то як вони у хворому стані здійснюють багатоденний переліт. І чому не спрацьовує отой стадний імунітет, адже не 100% вони гинуть. А як диференціювати пташиний грип від звичайного у людини. І запитання за фахом. Наскільки складно і як оперативно можна встановити чи є інфекція (у птахів) пташиним грипом. Де виконують такі дослідження, чи є такі заклади в Україні. Питання важливе з огляду на специфіку України. Адже заява про пташиний грип викликає реальні фінансові потоки, а отже дозволяє погрітися на цій справі. Відповідальності ж (як показує практика) майже ніякої.2006.01.21 | Skapirus
Пропоную почитати також нашу пресуху на ВФ:
початок теми тут: http://www2.maidan.org.ua/n/free/1135802442В ній також бере участь фахівець у цій справі професор А.Заволока.
2006.01.21 | Георгій
Re: Про вірус пташиного грипу
igor пише:> Дуже дякую Георгію за детальну інформацію. Чого тільки не пишуть ЗМІ, але майже нічого суттєвого на цю тему. Як я зрозумів, в умовах України єдиним дієвим способом лікування є імуноглобуліни.
(ГП) Я не впевнений, що імуноглобуліни допоможуть, тому що вірус ховається всередині клітин. Імуноглобуліни - великі білки, вони всередину клітини не проникають. Думаю, більша надія на препарати типу ацикловіру чи генцикловіру, які змушують вірус включати у його РНК неправильні хімічні сполуки. Також є препарати, які затримують процес "роздягання" вірусу, скидання вірусом його білкової оболонки (рімантадін). Також корисні будь-які засоби, що стимулюють активність натуральних кілерів (клітин, які вбивають будь-яку іінфіковану вірусом клітину, якщо та має на своїй поверхні меншу кількість молекул гістосумісності). Велика кількість спостережень свідчить, що активність натуральних кілерів значно вища у людей, які просто живуть здоровим життям - займаються спортом, дихають свіжим повітрям, не палять, не зловживають алкоголем, тощо.
>Можливо Ви поясните один цікавий момент у поширенні пташиного грипу перелітними птахами. Це звісно не зовсім за фахом, але можливо щось знаєте. Оскільки пташиний грип дуже згубний для птахів, то як вони у хворому стані здійснюють багатоденний переліт. І чому не спрацьовує отой стадний імунітет, адже не 100% вони гинуть.
(ГП) Пане Ігорю, перепрошую, я просто не знаю. Може проф. Заволока Вам відповість, він фахівець у ветеринарії.
>А як диференціювати пташиний грип від звичайного у людини.
(ГП) Пташиний вірус має особливий серотип (певну комбінацію гемаглютиніну і нейрамінідази). Визначити цей серотип досить просто з допомогою діагностичних антисироваток (або моноклональних антитіл) і флюоресцентного мікроскопу чи цитофлюориметру. Можна також зробити полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР), оскільки ми вже знаємо послідовність нуклеотидів у генах, що кодують гемаглютинін і нейрамінідазу.
>І запитання за фахом. Наскільки складно і як оперативно можна встановити чи є інфекція (у птахів) пташиним грипом. Де виконують такі дослідження, чи є такі заклади в Україні. Питання важливе з огляду на специфіку України. Адже заява про пташиний грип викликає реальні фінансові потоки, а отже дозволяє погрітися на цій справі. Відповідальності ж (як показує практика) майже ніякої.
(ГП) Думаю, суто технічно діагностувати пташиний грип досить просто. Це може зробити будь-яка лабораторія, що має елементарне устаткування для ПЛР - машинку, яка нагріває і охолоджує пробірки, пластикову коробочку для агарозного гелю, джерело електроенергії для електрофорезу, ультрафіолетовий трансілюмінатор, автоматичні піпетки і т.д. Все це не коштує бозна яких грошей і може з величезною ефективністю оперувати у звичайній невеличкій кімнаті, де працює один більш-менш кваліфікований лаборант. Найбільше з усього цього коштує, мабуть, термастабільна ДНК-полімераза (так звана Taq-полімераза, від назви мікроорганізму, з якого її виділяють - Thermus aquaticus). Цей дуже потрібний для якісної ПЛР фермент запатентований американською фірмою Promega, і ця фірма, як справжній монополіст, дере за нього досить-таки серйозні гроші. Але отут, мабуть, хтось в українському уряді повинен попрацювати, поїхати до міста Медісон, штат Вісконсін, де знаходиться штаб-квартира Промеги, і домовитися про якийсь "volume discount."
2006.01.21 | igor
Справи значно гірші ніж очікувалось
Дуже дякую за інформацію. Хоча достовірної інформації мало, але мої підозри є обгрунтованими. На жаль посадовці державних структур заражені якимось вірусом (ще не дослідженим), що призводить до втрати розуму при вигляді грошей . Потрібен серйозний карантин. Що власне і зробили ряд країн минулого соцтабору.Пане Георгію, я бачу в Україні загрозу не потенційної мутації пташиного грипу, а цілком реальну загрозу мутацій цілком людських хвороб. Ми маємо невідоме число людей "на дні" з дітьми включно. Їх бачать всі в будь-якому місті і нікому до цього немає діла. В їх організмах цілі букети хвороб, вірусів і нікого не цікавить від чого вони гинуть. Адже на них не заробиш. Про дитячу безпритульність принаймні почали говорити. А де ж батьки цих дітей? До якого стану має дійти людина, щоб покинути дітей. Немає статистики навіть про дітей. Оцінки десь 50-200 тис. гляньте на сhttp://ugcc.lta.lviv.ua/ukr/library/zmi/article;1721/ . СНІД сьогодні в Україні є рядовим явищем. І я думаю, що навряд хтось може передбачити що вийде з того коктейлю. І це все маємо не в джунглях а на перехресті Європи.
Якщо серйозно, то світовій спільноті необхідно вважати наявність мільярдів на рахунках окремих осіб у країнах зі злиднями злочином проти людяності і діяти відповідно. Навіть не з моральних а з суто прагматичних міркувань. Адже мова йде про реальну небезпеку і значно серйозніщу ніж пташиний грип. Здається жертавами пташиного грипу стають якраз найбідніші люди. Тобто це проблема не стільки біологічна як соціальна. Адже ніхто при здоровому розумі не допустить дитину до хворої тварини. І кадри з місць захворювань свідчать про злидні. В 60-х в Україні виявляється був спалах пташиного грипу. Але епідемії серед людей не виникло. Люди жили не багато, але й не у злиднях (це не ода совєцькій системі, а просто констатація факту).
А найбільш прикро що ніяк не можна на це впливати.