25 424
02 июня 2023 в 8:00
Автор: Антон Мерзляков. Фото: заглавное — Canva

Кто, как и зачем разморозил древние «зомби-вирусы» из вечной мерзлоты

Автор: Антон Мерзляков. Фото: заглавное — Canva

В сети регулярно появляются новости с заголовками наподобие «Древний вирус, спавший столетиями, угрожает всему человечеству». Как правило, такие заметки часто вводят читателей в заблуждение — проще говоря, «желтят». Но иногда речь идет про действительно потенциально опасные микроорганизмы, способы борьбы с которыми целиком не исследованы. История ниже как раз касается вирусов, которые провели в сибирской вечной мерзлоте порядка 50 тысяч лет. Впрочем, «разморозили» их специально. Кому и зачем это понадобилось?

«Не выше 0°C»

Многолетней мерзлотой (вечная мерзлота — более распиаренное определение) называют криолитозоны, характеризующиеся отсутствием периодического протаивания. Проще говоря, речь про верхнюю часть земной коры, температура которой более двух лет (и до сотен тысяч) не поднимается выше 0°C. Глубина многолетней мерзлоты может превышать 500 метров, а в горах доходить до внушительных 1,5 километра.

Общая площадь вечной мерзлоты на планете составляет 35 миллионов квадратных километров. Это много? Да. Описываемые территории, за исключением Австралии, есть на всех материках. Можно сказать, что они занимают до четверти площади всей земли и встречаются даже в Африке (правда, только в высокогорных районах).

Изображение использовано в качестве иллюстрации

В соседней России зоны многолетней мерзлоты в основном располагаются в Забайкалье и Сибири — именно там французские, российские и немецкие ученые «раскопали» (на самом деле, воссоздали) почти полтора десятка вирусов, возраст которых варьируется от 27 до 48,5 тысячи лет. Это делает их одними из самых древних вирусов (а возможно, и самыми древними) из известных на сегодняшний день.

Особенность исследования также заключается в том, что оно прошло несколько стадий рецензирования. Препринт появился на сервисе bioRxiv в ноябре прошлого года, а в минувшем феврале статью с комментариями специалистов опубликовали в журнале Viruses.

«Зомби-вирусы», сохранившие способность к репликации?

Термином из подзаголовка оперируют сами ученые — это не медийное преувеличение. В абстрактной части исследования (по сути, обобщении) сказано: «Сообщений о „живых“ вирусах не публиковалось после двух оригинальных исследований в 2014 и в 2015 годах. Это ошибочно предполагает, что подобные случаи редки, и что „зомби-вирусы“ не представляют угрозы для систем здравоохранения. Чтобы приблизить оценку к реальности, сообщаем о предварительных характеристиках 13 новых вирусов, выделенных из семи различных образцов из древней сибирской вечной мерзлоты».

Эта лодка была столовой и складом для команды, которая собирала образцы из вечной мерзлоты. Фото: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM

Проще говоря, по некоторым оценкам, в XXI веке средняя температура на планете может стать выше где-то на 1,5°C. Кажется, не так уж и много? Если верить исследователям, этого более чем достаточно, чтобы таяние многолетней мерзлоты (особенно в Арктике) начало происходить вдвое быстрее в сравнении с умеренным климатом. То есть нельзя исключать сценарий, при котором находившиеся в замороженном состоянии до миллиона лет (оценочный возраст мерзлоты) бактерии и вирусы станут высвобождаться и представлять для нас потенциальную угрозу.

Как именно? Эксперименты, проведенные девять лет назад, утвердили: подобные патогены могут быть устойчивы к антибиотикам и остальным доступным нам на данный момент методам воздействий. С учетом этого ученые решили проверить, «сохранили ли палеопатогены способность к репликации и заражению эукариотических организмов». К таковым в том числе относятся и люди: эукариоты — это организмы, в клетках которых содержится ядро.

Как «воскрешали» вирусы

Возглавлял работу французский исследователь Жан-Мишель Клаври — почетный профессор медицины и геномики в Медицинской школе Экс-Марсельского университета (Франция). Упоминаемые эксперименты, проводимые в 2014—2015 годах, также проходили с его участием — опыт в этой области у группы есть.

Жан-Мишель Клаври

Всего ученые провели анализ семи проб, добытых в нескольких регионах сибирской мерзлоты (в том числе — останках мамонтов и волков того же периода), а также обнаруженных на Камчатке и на одном из берегов реки в Якутии. Супернатанты (надосадочная жидкость) искусственно внедряли в амебы Acanthamoeba castellanii в чашках Петри и через 72 часа наблюдали в них характерные для вирусных инфекций изменения: деформацию ядра, округление, отсутствие адгезии, то есть способности клеток связываться с «соседями».

Керны образцов вечной мерзлоты в контейнере. Фото: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM

Образцы подвергали трансмиссионной электронной микроскопии и полимеразной цепной реакции с последующей очисткой, клонированием, экстракцией вирусной ДНК и ее секвенированием. Звучит слишком сложно? В результате у биологов получилось выделить 13 вирусов, геном которых существенно отличается от известных современных аналогов. При этом все вирусы относятся к крупным разновидностям. По словам Клаври, это сделано специально, чтобы образцы были видны под обычным световым микроскопом — так их легче изучать.

«Способность к инфицированию сохранили»

Так что, стоит бить тревогу уже сейчас? Не совсем. «Вирусы, которые мы оживили, на данный момент не представляют опасности, ведь они заражают лишь амеб», — упомянули ученые. Тем не менее главный автор работы, Жан-Мишель Клаври, в одном из недавних интервью добавил«Мы рассматриваем заражающие амебы вирусы как суррогаты других возможных вирусов, которые скрываются в вечной мерзлоте. Мы постоянно замечаем следы от целого множества других вирусов. Но до сих пор с точностью не понимаем, живы они или уже нет». 

Микрофотографии найденных вирусов. A — пандоравирус, B — пандоравирусы и мегавирусы, С — цедратвирус, D — питовирус.

Другими словами, исследование подтвердило способность крупных древнейших ДНК-вирусов сохранять возможность к инфицированию клеток микроорганизмов. Это в свою очередь вызывало репликацию генома вируса (создание дочерних молекул) и, как итог, образование заражающих другие микроорганизмы частиц.

«Если вирусы амебы все еще живы, нет причин полагать, что другие разновидности окажутся насовсем мертвы и не смогут заразить своих носителей», — заключил исследователь. К тому же в чашках Петри обнаружились следы прочих видов, в том числе связанных с патогенами человека. Среди них поксвирусы (вирусы оспы) и герпесвирусы. По понятным причинам проверять, осталась ли у них возможность к распространению, не стали. Столкнуться с такой проблемой, даже теоретически, было бы слишком опасно.

Микрофотография Pithovirus sibericum, который был выделен из образца вечной мерзлоты возрастом 30 тысяч лет в 2014 году. Фото: Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AMU

Какие действия можно предпринять уже сегодня

В CNN проинтервьюировали других экспертов отрасли и попросили прокомментировать исследование Клаври и его команды. Представители NASA (их опрашивали с точки зрения оценки скорости глобального потепления) отметили: выявление опасностей, содержащихся в нагревающейся вечной мерзлоте, — это лишь первый шаг к пониманию, какой риск они представляют для Арктики и планеты в целом.

«Необходимо дать количественную оценку, где, когда, как быстро и на какую глубину будет оттаивать вечная мерзлота», — приводятся слова ученых в статье. Кроме того, при оттаивании мерзлоты в нашу атмосферу выбрасывается метан и углекислый газ. Это также влияет на изменение климата, и не с лучшей стороны.

Важно: большинство из тринадцати секвенированных вирусов пока не зарегистрированы в базе данных Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV). Но несколько лет назад исследователи создали каталог потенциальных опасностей, которые считаются дремлющими в вечной мерзлоте. В их числе не только древние вирусы и микроорганизмы, но и захороненные отходы от добычи ядовитых химикатов, металлов и радиоактивных материалов.

В конце материала CNN говорится: на данный момент сценарий заражения людей патогенами, не видевшими света десятки тысяч лет, выглядит «маловероятным». Но не допустить их ускоренной «оттепели» — приоритетная задача сдерживания потенциальной угрозы.


Onlíner рекомендует
55" 3840x2160 (4K UHD), частота матрицы 60 Гц, Smart TV (Android TV), HDR10, Dolby Vision, HLG, DTS:HD, Wi-Fi, смарт пульт
Onlíner рекомендует
55" 3840x2160 (4K UHD), матрица VA, частота матрицы 60 Гц, Smart TV (Google TV), HDR10, HDR10+, Dolby Vision, HLG, DTS, Dolby Atmos, Wi-Fi, смарт пульт
55" 3840x2160 (4K UHD), матрица OLED, частота матрицы 120 Гц, Smart TV (LG webOS), HDR10, Dolby Vision, HLG, Dolby Atmos, AirPlay, Wi-Fi, смарт пульт

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner запрещена без разрешения редакции. ng@onliner.by