Микробиолог Гончаров: нельзя исключать опасность гигантских вирусов для человека
Арктический плавучий университет. Фото: Александр Ермолин
В мире вирусов есть свои гиганты. Чтобы был понятен масштаб: размер вириона SARS-CoV-2, вызвавшего пандемию коронавируса, — от 50 до 200 нанометров. А гигантский вирус Pithovirus, обнаруженный в вечной мерзлоте Якутии, достигает 1,5 микрометра, или 1500 нанометров. В 30 раз больше! Это как слон по сравнению с чихуахуа.
И если «моська», то есть обычный вирус, способен на пандемию, полностью изменившую жизнь всего мира на несколько лет, — каких тогда напастей ждать от вирусов-«слонов»? И что это вообще за гиганты микроскопического мира?
Открыты гигантские вирусы недавно. У учёных к ним множество вопросов. Хотя, как выясняется, живут они практически везде. В больницах, канализации, во льдах Арктики и тропиках Африки. В воде, почве, людях и животных. Целый мир, о котором мы практически ничего не знаем!
Артемий Гончаров на борту научно-исследовательского судна
ВЫЖИЛИ В ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ
В 2024 году исследователи «Арктического плавучего университета» впервые в российской и мировой науке искали гигантские вирусы в высокоширотной Арктике, на островах Северного Ледовитого океана — архипелагах Земля Франца-Иосифа и Новая Земля. На борту научно-исследовательского судна «Профессор Молчанов» мы вместе с ними провели три недели.
— Это направление может стать прорывным в биологии. Мы делаем попытку освоить новое для российской науки поле знаний — изучение гигантских вирусов, — сообщил KP.RU доктор медицинских наук Артемий Гончаров, заведующий лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов Института экспериментальной медицины, профессор кафедры эпидемиологии Северо-Западного государственного медицинского университета им. Мечникова. — Гигантские вирусы были найдены в ископаемых животных, хранящихся в мерзлоте Якутии. Самому старому более 30 тысяч лет. И нам с коллегами, честно говоря, стало обидно, что такой интересный пласт информации исследуется в основном зарубежными учеными. Пытаемся организовать команду, которая занялась бы изучением гигантских вирусов и поиском новых, в том числе в Арктике. Мы предполагаем, что арктические экосистемы могут быть носителями уникальных представителей этой группы вирусов.
Земля Франца Иосифа
УЧЕНЫЙ В РЕЗИНОВЫХ САПОГАХ
Как ищут вирусы в Арктике? Да очень просто! В резиновых сапогах-броднях, термобелье и непромокаемых куртках учёные стоят на палубе, чтобы получить пробы морской воды с разной глубины. Высаживаются на лодке на острова с ледниками, белыми медведями и крутыми скалами птичьих базаров. Берут на анализ почву, вечную мерзлоту, воду из озер и всевозможные следы жизнедеятельности полярных животных.
Вирусы хоть и гигантские, но невооруженным глазом, разумеется, не видны. Пробы везут в лабораторию на большой земле.
Северный Ледовитый Океан
— Из образцов выделяем тотальную ДНК, секвенируем ее и выделяем геном вируса, — рассказывает Иван Горохов, студент биологического факультета Санкт-Петербургского госуниверситета, работающий в группе метагеномных исследований отдела эпидемиологии НИИ имени Пастера.
Принцип плавучих университетов — «обучение через исследования», молодые ученые включаются в реальные проекты опытных наставников. Иван Горохов в первый раз отправился в Арктику — и сразу взялся за одну из самых актуальных тем микробиологической науки! Возможно, станет первооткрывателем нового гигантского вируса.
«Арктический плавучий университет» — научно-образовательная экспедиция
— В метагеномах почв с птичьих базаров Земли Франца-Иосифа последовательности ДНК этих вирусов есть, — делится первыми результатами Артемий Гончаров.
Баренцево море и острова, через которые проходил маршрут экспедиции «Арктического плавучего университета-2024» вообще не изучены на наличие гигантских вирусов. Хотя наверняка они там есть — на ледниках Гренландии уже обнаружены. Живучие, не боятся ни холодов, ни полярной ночи!
ПРОИСХОЖДЕНИЕ НЕИЗВЕСТНО
Открыли гигантские вирусы случайно. Рассматривали в электронный микроскоп клетки амёб. Увидели какие-то странные включения. Поначалу приняли за бактерии, которые амёба съела. Но когда разобрались, оказалось что это именно вирусы. Невиданных ранее размеров!
Вот так и живут эти странные и пугающие создания: паразитируют на простейших организмах, в первую очередь амебах. В морской воде могут заражать одноклеточные водоросли. Для своего хозяина вирус смертелен, клетка гибнет.
— Это вирусы с гигантским и сложным геномом, и он практически не содержит генов, которые присутствуют в других группах вирусов. Их можно увидеть в обычный световой микроскоп, в отличие от обычных. Непонятно их происхождение и то, каким образом они эволюционируют. Неясно, какие могут представлять угрозы для людей. Сейчас это объект интенсивных исследований, — продолжает Артемий Гончаров. — Есть предположение, что гигантские вирусы могут заражать клетки человека, быть патогенами. В материале пациентов с респираторными инфекциями найдены их ДНК. Поэтому нельзя исключать, что гигантские вирусы могут вызывать инфекцию у человека.
Как ищут вирусы в Арктике? Да очень просто! В резиновых сапогах-броднях, термобелье и непромокаемых куртках. Фото: Александр Ермолин
СПРАВКА «КП»
«Арктический плавучий университет» — научно-образовательная экспедиция, начиная ее с 2012 ее организуют Северный (Арктический) Федеральный университет им. М. В. Ломоносова и Северное управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Победитель премии «Хрустальный компас» Русского географического общества, Экспедиция проходит при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ, Правительства Архангельской области, Русского географического общества, Росгидромета.