На протяжении вашей жизни вы, несомненно, болели и простудой, и гриппом, подхватывали ротовирусную инфекцию, страдали пищевым отравлением и переживали еще кучу разных заболеваний. Тем не менее ни вы, ни кто-либо иной так и не смогли окончательно победить все эти напасти. У вас даже могла выработаться полезная привычка очень часто мыть руки, чтобы не заболеть снова. Интуитивно вы понимаете, что вокруг вас гораздо больше микробов, чем видела ваша иммунная система, и так и будет на протяжении всей оставшейся жизни.
Итак, напрашивается следующий логический вопрос. Откуда берутся все эти новые, доселе невиданные микробы? Нет необходимости искать где-то в неизвестных местах фабрики по производству биологического оружия – фабрики, которые создают образцы новых микробов и распространяют их по всему миру. Все эти фабрики находятся у нас под носом, и это мы сами. Каждый из нас служит инкубатором для новых штаммов или видов микробов.
Из-за полного отсутствия нервов или мозга микробы нельзя назвать подлыми или злобными. Они просто такие, как есть. С самого начала жизни бактерий на Земле, 3,5 млрд лет назад, здесь, скорее всего, существовала какая-то конфигурация молекул, которая и породила эту бактериальную проблему. Как и любое другое живое существо, когда-либо найденное нами на Земле, молекулы вируса обладают длинной цепочкой ДНК, несущей генетическую информацию, необходимую вирусу для принуждения бактериальных клеток к производству еще большего количества тех же самых вирусов. К тому же они созданы из одного и того же молекулярного материала и очень сильно похожи на молекулярном уровне – поэтому разумно предположить, что бактерии и их враги-вирусы, бактериофаги (вирусы, которые атакуют бактерии), появились на свет примерно в одно и то же время. Отсюда мое предложение о вынесении вирусов в отдельный домен жизни. Каждый организм начал борьбу за одни и те же ресурсы в тот момент, когда Земля достаточно остыла для того, чтобы на ее поверхности появилась жидкая вода.
Весьма интересным аспектом бактериофагов является их специфичность. Конкретные фаги атакуют только конкретные бактерии. Как я упоминал ранее, разумное объяснение этому явлению заключается в том, что все они появились на Земле примерно в одно и то же время. При появлении огромного количества бактерий и огромного количества фагов шансы на то, что они найдут друг друга, становятся достаточно высокими, чтобы поддерживать целые экосистемы. Это часть того, что происходит внутри вашего микробиома.
Давайте заглянем в историю, чтобы увидеть, как мы тут оказались. Бактерии в первичных морях, несомненно, постоянно подвергались атакам со стороны фаговых вирусов и им подобных. Их там были миллионы и миллионы. Но дело-то в том, что при копировании молекул неизбежно появляются ошибки или несовершенства. Если вирусу удалось заразить тысячи клеток, каждая из которых производит тысячи вирусов, то рибонуклеиновая кислота этого вируса будет воспроизводиться с некоторыми мутациями. Теперь перенесите эту ситуацию в будущее, где десятки тысяч людей подхватывают инфекции, и каждый из нас производит миллионы вирусов. Рано или поздно появится мутация, которая может заразить или перезаразить большинство из нас.
Неужели нам придется смириться с тем, что мы будем постоянно, на протяжении всей нашей жизни подвергаться атаке необычных, новых штаммов вирусов, бактерий и паразитов, и с этим ничего нельзя будет поделать? Точно так же, как мы принимаем меры во избежание получения травм от деревьев, которые мы вырубаем, или от дорог, которые мы пересекаем, мы принимаем меры, чтобы избежать инфекций. Мы моем руки и избегаем контактов с заболевшими людьми, по крайней мере, насколько это возможно. Я хорошо помню, как на протяжении нескольких лет меня летом не выпускали на улицу, чтобы избежать контакта с вирусом, вызывающим полиомиелит. Поэтому логично, что мы, как грамотное общество, принимаем меры по созданию иммунных ответов как внутри наших тел, так и снаружи. И делаем мы это потому, что способны понять эволюцию.
Учитывая все происходящие мутации, разработка вакцины против гриппа – это как стрельба по движущейся мишени. Каждую зиму, когда начинается сезон гриппа, вирусы, которые циркулируют повсюду, немного отличаются от тех, что были в предыдущем сезоне. Вот почему Центры по контролю и профилактике заболеваний, готовясь к мучительной борьбе с новым штаммом гриппа следующего сезона, сотрудничают с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и со Всемирной организацией здравоохранения. Главный фокус здесь заключается в том, чтобы получить образцы вирусов гриппа, поражающих жителей Южного полушария в тот момент, когда у них зима, а у нас лето, и успеть до нашего зимнего периода подготовить вакцины. Это движимая эволюцией система здравоохранения, которую практически все принимают как должное.
Патоморфологи – это ученые, которые изучают инфекции, такие как грипп, и работают с ними: они подготавливают вакцину либо с помощью вируса, который был немного ослаблен (истощен) посредством химического реагента, либо с помощью мертвого или неполноценного вируса, структура которого остается ненарушенной. Он все еще обладает той конфигурацией белка, которую ваш организм может распознать; таким образом, не имея возможности самостоятельно возбудить инфекцию ввиду своей неполноценности, он все еще способен вызывать иммунный ответ.
Основная задача иммунной системы заключается в распознавании появляющихся вирусов, бактерий или паразитов, нежелательных для нашего организма ввиду того, что эти возбудители способны нападать на ваши клетки или брать их под свой контроль, заставляя производить большее количество вирусов или бактерий (попутно иммунная система должна пропускать полезные микробы и собственные клетки организма). После того как ваше тело признает нежелательное вторжение возбудителя инфекции, оно начинает посылать антитела, предназначенные для взлома и уничтожения вируса. Для этого антитела должны быть настроены на белок внешнего захватчика. Если ваша иммунная система и ее молекулы-антитела не признают инфекционного возбудителя, то иммунный ответ следует, по крайней мере, с определенной задержкой. Это дает вирусу, бактерии, многоклеточному паразиту огромный гандикап и может нанести серьезный вред вашему здоровью.
Причина, по которой эти инфекционные организмы по-прежнему существуют, заключается в том, что они постоянно меняются, мутируют по мере размножения, принимая новые химические облики, которые иммунная система распознать не может. Они постоянно развиваются в абсолютном соответствии с предсказаниями эволюционной теории. Микробы и паразиты эволюционируют с поразительной скоростью в масштабах геологического времени или в сравнении с тем количеством времени, которое жизнь существует на Земле. В общем-то, это их дело. Только мы, люди, будучи их медленно развивающимися жертвами, вынуждены сделать это дело нашим.
Бактерии питаются химическими веществами, получая их из окружающей среды. Употребив нужное количество необходимых химических веществ, бактерии получают достаточное количество химической энергии для размножения. Они размножаются путем деления пополам. Конечно, с точки зрения биохимии это несколько сложнее, но идея именно такая. Мы называем это простым делением – расщеплением на две части. Для бактерий это, конечно, прекрасно, только вот поскольку они размножаются и питаются при этом окружающей их химической средой, отходы некоторых из них очень уж токсичны и могут спровоцировать наши болезни.
