Скотт Нэппер, биохимик и вакцинолог из Университета Саскачевана, легко может представить себе последнюю болезнь конца света для человечества. Бич будет распространяться быстро, но прогрессирование болезни будет медленным и незаметным. Без иммунитета, лечения или вакцин, способных остановить ее развитие, болезнь в конечном итоге обнаружит практически каждого из нас, распространяясь через всевозможные жидкости организма. Со временем он убьет всех, кого заразит. Даже наша еда и напитки не будут безопасными, потому что инфекционный агент будет достаточно устойчив, чтобы пережить обычные дезинфицирующие средства и высокую температуру приготовления пищи; оно будет достаточно распространенным, чтобы заразить наш скот и посевы. «Представьте, что употребление растения может вызвать смертельное, неизлечимое нейродегенеративное заболевание», — сказал мне Нэппер. «Любая еда, выращенная в Северной Америке, потенциально смертельна для человека».
Этой кошмарной болезни пока не существует. Но для вдохновения Нэпперу нужно взглянуть только на вполне реальную инфекцию в его собственной лаборатории: хроническую истощающую болезнь (ХИБ), смертельное и очень заразное нейродегенеративное заболевание, которое губительно влияет на оленей, лосей и других оленей Северной Америки.
За полвека с тех пор, как это было обнаруженный в колонии оленей в Колорадо, CWD проник в более 30 штатов США и четыре провинции Канады, а также Южная Корея и ряд стран Европы. В некоторых стадах, содержащихся в неволе, болезнь была обнаружена у более 90 процентов физических лиц; В дикой природе, как рассказала мне Дебби Маккензи, биолог из Университета Альберты, «теперь у нас есть районы, где заражено более 50 процентов самцов». А CWD убивает без разбора, выгрызая мозги оленей до тех пор, пока ткани не пронизываются дырами. «Болезнь вышла из-под контроля», — сказала мне Далия Абдельазиз, биохимик из Университета Калгари.
Что делает CWD таким грозным, так это его причина: инфекционные неправильно свернутые белки, называемые прионами. Прионные заболевания, в том числе коровье бешенство, уже давно известны как ужасающие и плохо понимаемые угрозы. И CWD во многих отношениях является «самым трудным» из них, с которым приходится бороться: он более заразен и широко распространен, чем любой другой известный, сказал мне Марсело Хорхе, биолог дикой природы из Университета Джорджии. Ученые совершенно уверены, что искоренить CWD будет невозможно; даже ограничить ущерб от него будет непросто, особенно если он распространится на другие виды, в том числе и на нас. CWD уже является прекрасным примером того, насколько опасной может быть прионная болезнь. И она еще не достигла потолка своего разрушительного потенциала.
Среди известных в мире инфекционных агентов прионы являются аномалией, больше похожей на зомби, чем на живые существа. В отличие от обычных микробов — вирусов, бактерий, паразитов, грибов — прионы представляют собой просто неправильно свернутые белки, лишенные генетического материала, неспособные построить что-то новое с нуля или расщепиться надвое. Для размножения они просто находят правильно сформированные белки, имеющие одинаковый базовый состав, и преобразуют их в аномальную форму, по большей части загадочными способами. А поскольку прионы представляют собой слегка искаженные версии молекул, которые естественным образом вырабатываются нашим организмом, от них трудно защититься. Иммунная система кодирует их как доброкачественные и игнорирует, хотя болезнь быстро развивается. «Это совершенно новая парадигма инфекционных заболеваний», — сказал мне Нэппер. «Это часть вашего собственного тела, которая восстает против вас».
И все же нам удалось держать под контролем многие прионные заболевания. Который из, когда-то распространенный в высокогорьях Папуа-Новой Гвинеи, передался через местные ритуалы погребального каннибализма; болезнь сошла на нет после того, как люди прекратили эту практику. Коровье бешенство (более формально известное как губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота) содержался путем выбраковки инфицированных животных и устранения предполагаемого источника, корм для коров, приготовленный из инфицированных тканей. Даже скрепи, очень заразная прионная болезнь овец и коз, поражает только домашний скот, что делает возможным сокращение инфицированных популяций, или порода их к генетической устойчивости.
Между тем, CWD является неотъемлемой частью диких животных, многие из которых являются мигрирующими. И тогда как большинство других прионных заболеваний в основном локализуются в центральной нервной системе, CWD «попадает практически во все части тела», сказал мне Хорхе. Затем олени передают молекулы, часто посредством прямого контакта; они выделяют прионы со слюной, мочой, фекалиями, репродуктивными жидкостями и даже с пантовым бархатом задолго до того, как у них начнут проявляться симптомы. Кэндис Матиасон, патобиолог из Университета штата Колорадо, и ее коллеги обнаружили, что всего лишь 100 нанограммов слюны может посеять инфекцию. Ее учеба предлагать этот олень также может передавать прионы в утробе от лани до растущего оленя.
Олень также проглотить прионы из окружающей среды, где молекулы могут задерживаться в почве, на деревьях и на охотничьих приманках на годы или десятилетия. Команда под руководством Сандры Прицкоу, биохимика из UTHealth Houston, обнаружила, что растения тоже могут поглощать прионы из почвы. И в отличие от множества микробов, которые легко уничтожаются ультрафиолетом, алкоголем, теплом или низкой влажностью, прионы настолько структурно прочны, что могут пережить практически любое стандартное воздействие окружающей среды. В лабораториях ученые должны подвергать свое оборудование температуре около 275 градусов по Фаренгейту в течение 60–90 минут под экстремальным давлением, чтобы избавить его от прионов, или пропитывать свои рабочие места отбеливателем или гидроксидом натрия в концентрациях, достаточно высоких, чтобы быстро разъедать плоть.
Зараженных оленей также чрезвычайно трудно обнаружить. Заболевание обычно протекает годы полностью проявиться, в то время как прионы проникают в мозг и постепенно разрушают нервную ткань. Молекулы убивают коварно: «Это не та болезнь, при которой вокруг водопоя можно заразиться группой мертвых оленей», — сказал мне Хорхе. Олени уходят от стада; они кормятся в странное время. Рядом с нами они становятся смелее. Они чаще пускают слюни и мочатся, спотыкаются и начинают терять вес. В конце концов их отбирает хищник, или резкое похолодание замораживает, или они просто умирают от голода; однако во всех случаях болезнь смертельна. Из-за CWD популяция оленей во многих частях Северной Америки сокращается; «Определенно существуют некоторые опасения, что местное население исчезнет», — сказал мне Маккензи. Исследователи опасаются, что болезнь вскоре охватит карибу в Канаде, подвергая опасности общины коренных народов, которые полагаются на них в качестве источника пищи. Охотники и фермеры также теряют жизненно важный доход. Олени вряд ли вымрут, но болезнь лишает их среды обитания ключевых травоядных и хищников пищи.
В лабораторных экспериментах было доказано, что CWD способный заражения грызунами, овцами, козами, крупным рогатым скотом, енотами, хорьками и приматами. Но до сих пор в дикой природе, похоже, не происходит прыжков в виды, не относящиеся к олечьим, и хотя люди съедают около 10 000 оленей, инфицированных CWD, каждый годслучаев заболевания людей не зарегистрировано. Тем не менее, лабораторные эксперименты показывают, что человеческие белки, по крайней мере, при экспрессии мышамитоже могут быть восприимчивы к CWD, сказала мне Сабина Гилч, молекулярный биолог из Университета Калгари.
И чем больше прионов передается и чем в большем количестве хозяев они оказываются, тем больше у них возможностей заражать существ новыми способами. Прионы, похоже, не эволюционируют так быстро, как многие вирусы или бактерии, сказал мне Гилч. Но «они не настолько статичны, как нам хотелось бы». Она, Маккензи и другие исследователи обнаружили множество из штаммы CWD скитаются по дикой природе — каждый со своей склонностью к межвидовому распространению. Поскольку передача инфекции настолько бесконтрольна, а носителей так много, «это похоже на бомбу замедленного действия», — сказал мне Сурачай Супаттапоне, биохимик из Дартмута.
Маловероятно, что мир когда-либо полностью избавится от CWD; даже возможности замедлить его продвижение пока ограничены. Усилия по обследованию на наличие инфекции зависят от финансирования и времени исследователей или щедрости местных властей. охотники для образцов; Обеззараживание окружающей среды все еще в основном экспериментальный и сложно сделать в масштабе; методы лечения, которых еще не существует, будет практически невозможно применять в массовом порядке. А кампании по выбраковке, хотя иногда и весьма эффективны, особенно на границах распространения болезни, часто вызывают негативную реакцию общественности.
Олени, несущие определенные генетические варианты, кажутся менее восприимчивыми к прионам и медленнее прогрессируют до полномасштабного заболевания и смерти. Но потому что не так далеко Кажется, что он способен полностью блокировать инфекцию или полностью сдерживать ее выделение, а продление жизни может просто продлить передачу. «Как только животное заражается, — сказал мне Абдельазиз, — есть почти «надежда, что оно сразу же умрет». Даже если когда-нибудь будет обнаружена более устойчивая устойчивость к прионам, «вероятно, это всего лишь вопрос времени, когда прионы начнут адаптироваться и к ней», — сказал Гилч.
Вакцины теоретически могут помочь, и в последние годы несколько исследовательских групп, в том числе группы Нэппера и Абдельазиза, добились прорыва в преодолении инерции иммунной системы в атаке на белки, похожие на собственные белки организма. Некоторые стратегии направлены только на проблемные, инвазивные прионы; другие идут за как прион, так и нативный, правильно свернутый белок, так что вакцина может выполнять двойную функцию, подстерегая инфекционного захватчика и лишая его репродуктивного корма. (До сих пор, лабораторные животные кажется, в основном чувствуют себя хорошо, даже если их выводят без нативного прионного белка, функция которого до сих пор по большей части загадочна.) В ранних испытаниях вакцины обеих команд показали произведено многообещающий Иммунные реакции у оленьих. Но ни одна из команд еще не знает до конца, насколько эффективны их вакцины в сокращении выделения вируса, как долго может длиться эта защита и будут ли эти стратегии работать на разных видах оленей. Например, один из кандидатов на вакцину Нэппера, похоже, ускорить прогрессирование болезни лосей.
Вакцины для диких животных также трудно доставить, особенно в этом случае, вероятно, потребуется несколько доз. «Это не значит, что вы можете просто бегать и колоть каждого лося и оленя», — сказал мне Нэппер. Вместо этого он и другие исследователи планируют добавить в свою формулу соленую кашицу из яблочного сидра, которую, как он надеется, дикие оленьи смогут есть с некоторой регулярностью. «Оленям это очень нравится», — сказал он.
Однако если какие-либо вакцины против CWD появятся на рынке, они почти наверняка станут первыми прионовыми вакцинами, прошедшими экспериментальную стадию. Это может быть благом не только для оленей. Другая прионная болезнь может передаваться от одного вида к другому; другие могут возникнуть спонтанно. CWD не является и, возможно, никогда не станет прионным заболеванием, которое наиболее непосредственно влияет на нас. Но на данный момент это самый неотложный вопрос – и тот, от которого мы можем больше всего потерять, а, возможно, и выиграть.
2024-02-01 13:00:00
1707065901
#Олени #проводят #бетатестирование #кошмарной #болезни