Вред и польза вирусов: топ-10 полезных вирусов для человека

Польза вирусов для человека

На поверхности капсида располагаются молекулы, которые выполняют функцию «отмычки»: если они вступают в реакцию со специфичными белками на внешней оболочке клетки-жертвы, то вирус получает возможность проникнуть внутрь. Именно поэтому многие вирусы используют для размножения отдельные виды организмов, поскольку их «ключи» приспособлены только к определенным «замкам».

Вирусный геном способен к достаточно быстрым изменениям, в результате чего вирусы могут непрерывно мутировать. Это дает захватчикам определенные преимущества: иммунитет распознает врагов по определенным белкам — антигенам, однако мутации в генах вирусов изменяют последовательность аминокислот в белках, и защитные системы организма не успевают научиться распознавать антигены. Самым известным примером быстро мутирующего вируса является ВИЧ. Более того, вирусные инфекции справляются и с лекарствами, поскольку действие противовирусных препаратов основано на реакциях с белками специфической структуры.

Если же в геноме вируса, например, гриппа по каким-то причинам происходят масштабные изменения, то иммунная система большинства людей оказывается неспособной быстро справиться с вирусом. Возникает пандемия — эпидемия глобального характера, которая охватывает территорию целой страны, континента или всего мира.

Иммунная система, как и ее вечные враги, является продуктом постоянного эволюционного развития. В 1973 году биолог-эволюционист Ли ван Вален предложил гипотезу Черной Королевы (англ. Red Queen hypothesis), названную так в честь персонажа — шахматной фигуры из сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье». Согласно гипотезе, вид должен постоянно адаптироваться, чтобы поддерживать свое существование в окружающем мире, поскольку если он не изменяется, то становится легкой добычей для вирусов и других паразитов.

Гипотеза Черной Королевы также предлагает решение одной из самых сложных загадок биологии: почему животные имеют пол. Дело в том, что бесполое размножение дает организмам мощное преимущество. Они могут произвести большое количество потомства, что увеличивает вероятность выживания какого-то числа особей из нового поколения. В этом случае мутации, которые могли бы привести к появлению полового размножения, не смогли бы закрепиться. Однако если окружающая среда очень быстро меняется, то картина становится принципиально другой. Секс позволяет перетасовывать гены, получая новые комбинации, которые могут повышать устойчивость против постоянно мутирующих паразитов. Бесполые организмы на это неспособны.

Поэтому можно сказать, что все, что имеет то или иное отношение к половому размножению человека и животных — сексуальное поведение, привлекательность, создание семей — обязано своим существованием вирусам.

Однако насколько все это действительно соответствует реальности? До сих пор ученые не имели возможности подтвердить, что борьба между паразитами и их хозяевами является движущей силой эволюции. Лишь недавно появились первые свидетельства, подтверждающие эту точку зрения.

В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, специалисты из Стэнфордского университета проанализировали громадное количество данных, чтобы выявить степень воздействия вирусов на эволюцию. Оказалось, что с того момента, как линия наших предков разделилась на две отдельные ветви, одна из которых привела к шимпанзе, а другая — к Homo sapiens, 30 процентов всех изменений в белках было вызвано вирусами.

Множество компонентов иммунной системы являются белками (полипептидами). Это прежде всего антитела или иммуноглобулины — молекулы, присутствующие на поверхности лимфоцитов (клеток гуморального иммунитета) и связывающиеся с конкретными чужеродными веществами — антигенами. Другие белки — интерфероны — выделяются организмом в ответ на инфекцию. Они запускают цепь реакций, которая препятствует размножению вирусов, нарушая сборку их белков и предотвращая их выход из клетки. Кроме того, интерфероны стимулируют всю иммунную систему, поднимая ее на борьбу с врагом.

Естественно предположить, что мутации должны происходить именно в иммунных белках, чтобы они могли эффективно бороться с вирусами. Однако новое исследование показало, что почти каждый полипептид, который входит в контакт с инфекциями, может вносить вклад в общую адаптацию. Молекулы, не участвующие в защитных реакциях, составляли 50 процентов от всего числа белков, измененных вирусами.

Ученые изучили несколько десятков тысяч научных работ, чтобы определить общее число белков, взаимодействующих с вирусами. В список вошли 1300 полипептидов, присутствующих в организмах разных животных. На втором этапе работы исследователи написали алгоритмы для обработки огромных объемов информации, представленных в геномных базах данных, чтобы сравнить эволюцию белков, связанных с вирусами, с изменениями в аминокислотных последовательностях других молекул.

Результаты показали, что вирусы предпочитают взаимодействовать с белками, которые эволюционно ограничены в своих клеточных функциях, однако, несмотря на это, в генах, кодирующих данные полипептиды, произошла треть всех мутационных изменений. Ученые объясняют это тем, что инфекции контактируют со многими молекулами клетки, в том числе с теми, которые отвечают за синтез органических веществ и репликацию ДНК. Вирусы используют их для размножения и распространения, а мутации в клеточных генах препятствуют успешному заражению.

Исследование помогает ответить на некоторые вопросы — например, почему у близкородственных видов животных различные молекулы выполняют идентичные клеточные функции, такие как репликация ДНК или синтез мембран. В целом полученные результаты свидетельствуют о том, что вирусы действительно являются одним из основных факторов эволюционных изменений млекопитающих, в том числе человека.

Топ-10 вирусов, полезных для человека

Если человека, недавно переболевшего гриппом, спросить, может ли вирус быть полезен для его организма, он в лучшем случае покрутит пальцем у виска. И будет по-своему прав. Вирусы, эти крохотные микроорганизмы, размножающиеся только в том случае, если находятся в живом организме, обычно ассоциируются с болезнью. Даже слово «вирус» означает «яд» на латыни.

Но еще Парацельс говорил, что яд от лекарства отличается дозой. Представляем вам топ-10 вирусов, которые могут быть полезны для людей.

10. Бактериофаги — охотники на бактерий

Бактериофаги

В нашем организме идет незримый бой. Если снять по его мотивам фильм, вышел бы настоящий ужастик. Представьте себе организм, который заражает и пожирает другой организм. Только в роли монстра выступают бактериофаги, проживающие в слизистых оболочках человеческого тела, а в роли жертвы — вредоносные бактерии. Исследование, проведенное в 2013 году, показало, что когда бактериофаг был помещен в одну культуру с бактерией E. coli (кишечной палочкой), то смог убить ее.

А вот клетки тела человека бактериофаги не инфицируют, и успешно используются при лечении бактериальных инфекций. Разве это не один из самых полезных вирусов в мире?

9. GB virus C против ВИЧ

GB virus C

Еще один интересный вирус, который в настоящее время изучается учеными, известен как GB virus-C (GBV-C, он же гепатит G). Более миллиарда людей, живущих сегодня, уже заражены им, даже не подозревая об этом.

Несколько экспериментов показывают, что когда человек с ВИЧ заражается еще и GBV-C, прогрессирование ВИЧ может замедлиться. Некоторые эксперты также считают, что GBV-C может помочь человеку выжить при заражении геморрагической лихорадкой Эбола, хотя данных об этом еще мало.

8. Вирусы на страже эмбрионов

Белок Rec

При исследовании клеток трехдневного зародыша ученые обнаружили множество вирусных белков. Некоторые из них уже начали объединяться в подобие готовых частиц вируса. При этом они воздействовали на другие гены эмбриона.

  • Так, вирусный белок Rec способствовал повышению уровня протеина IFITM1, не пропускающего в клетку вирусную инфекцию. То есть одни вирусы могут уберегать клетки зародыша от своих «собратьев».
  • Кроме того, белок Rec регулировал количество рибосом у нескольких клеточных РНК. Пока ученые не выяснили, как это может отразиться на эмбрионе.
  • Результаты экспериментов с зародышевыми клетками были опубликованы в журнале Nature в 2015 году.

7. Я обучаем, спасибо вирусу

Белок Arc (розовый)

В начале жизни есть «окно времени», когда мозг подобен губке, и легко впитывает новые знания и навыки. Без белка под названием Arc это окно никогда не откроется.

Согласно исследованию ученых Университета штата Юта, Arc выглядит и действует как вирусный белок. Он способен передавать генетический материал от нейрона к нейрону. Так, как действуют вирусы для заражения клеток-хозяев.

Исследователи вводили Arc в бактериальные клетки. И когда клетки продуцировали этот белок, он собрался в форму, напоминающую капсид. Так называется оболочка, содержащая генетическую информацию вируса.

Есть предположение, что давным-давно Arc попал в человеческий геном вместе с каким-то вирусом. Вирус, встроившись в геном, «заснул», а клетки начали использовать вирусные белки для своих целей.

Перспектива того, что вирусоподобные белки могут стать основой для новой формы связи между клетками в мозге, может изменить наше понимание того, как создаются воспоминания.

6. Стоматит для лечения онкологии

VSV

Стоматитом болеют не только люди. Существует вирус везикулярного стоматита (VSV), который распространен у лошадей. При этом он может передаваться другим животным и даже людям. Максимум, что он может вызвать у человека — гриппоподобные симптомы и волдыри во рту.

Но и этот неприятный вирус ученые смогли использовать во благо человека. Генетически измененный VSV применяется в новаторской терапии раковой опухоли печени. Метод был разработан исследователями из Университета Майами и Научно-исследовательского института при Клинической больнице Оттавы. Суть его заключается в том, что некоторые модифицированные вирусы, в числе которых и VSV, могут размножаться только в раковых клеток, лишившихся противовирусной защиты. В настоящее время инновационная терапия тестируется на людях с раком печени.

5. Хороший и плохой норовирус

Норовирусы

Норовирусы — патогенные микроорганизмы, вызывающие рвоту, диарею и гриппоподобные симптомы. От них страдают не только люди, но и лабораторные мыши, вирус с легкостью уничтожает целые колонии бедных грызунов.

Однако некоторые штаммы норовируса оказались полезными для мышей, которые выросли в стерильной среде. В организме таких подопытных не хватало Т- и В-клеток, что вредило их кишечнику и иммунитету. А при добавлении мышиного норавируса у «стерильных» зверьков восстанавливалась ткань кишечника и повышалась иммунная защита.

Возможно, в будущем и людям будут давать определенные штаммы норовируса для лечения желудочно-кишечных заболеваний.

Читайте также:  Какой тест на беременность лучше? Самый чувствительный и точный тест на беременность

4. За живорождение спасибо ретровирусу

Эндогенные ретровирусы

Деторождение — сложный и длительный процесс. И, возможно, некоторые женщины предпочли бы вместо долгих родов быстро откладывать яйца подобно змеям или черепахам. Но увы, за отсутствие данной возможности стоит поблагодарить так называемые «эндогенные ретровирусы».

По мнению некоторых ученых, эти древние вирусы появились у наших предков и вызвали мутацию в генетическом коде. Из-за этой мутации у млекопитающих появилась плацента и способность к живорождению, что стало настоящим эволюционным прорывом. С продлением внутриутробного развития ученые связывают важнейшие изменения, которые около 60 миллионов лет назад произошли у млекопитающих. У них увеличился размер мозга и постепенно развились умственные способности.

3. Гаммагерпесвирусы не отравишь

Listeria monocytogenes

Знакомы ли вам мучения, связанные с пищевым отравлением? Часто это состояние вызвано бактериями Listeria monocytogenes. Но на каждую заразу найдется управа. И в данном случае ей является другая зараза — гаммагерпесвирус типа MHV-68. Выяснилось, что эта инфекция, протекающая в скрытой форме, повышает устойчивость организма человека к Listeria monocytogenes.

Это, разумеется, не значит, что нужно подхватить герпес, чтобы избавиться от угрозы пищевого отравления.

2. Аденовирусы могут помочь лечить рак

HAdV-52

Это очень распространенные и очень заразные вирусы. К счастью, при всем этом они не слишком опасны для человека. Например, могут вызвать простуду, гастроэнтерит у детей и — самое опасное — пневмонию у людей с ослабленным иммунитетом.

При этом штамм аденовируса типа 52 (HAdV-52) может связываться со специфическим типом углеводов, который находится в клетках раковой опухоли. Эта особенность аденовируса требует дальнейшего изучения, однако дает надежду на более успешную борьбу с различными видами рака в будущем.

1. Вирус спасет от жары

Жаростойкость растений

На первом месте в списке вирусов, полезных для человечества, находится микроорганизм, которого нет в теле человека. Но он все равно необходим, только не людям, а растениям, чтобы выдержать очень жаркую температуру.

Речь идет о вирусе, который заражает грибок эндофит. А тот, в свою очередь, растет на тропическом просо, которому нипочем тропическая жара.

Ученые смогли прикрепить вирус к другим растениям, и они получили устойчивость к высоким температурам. Исследователям удалось вырастить помидоры в почве, температура которой достигала 60 градусов по Цельсию. При «изъятии» вируса растение сразу теряло свою теплостойкость.

Топ 10 вирусов, которые полезны для человека

Попробуйте спросить человека с гепатитом или гриппом, считает ли он вирусы полезными для здоровья. С таким вопросом неграмотный в медицинском плане пациент отправит вас восвояси, а зря, ведь ответ на него может быть положительным. Патогенные микроорганизмы, которые активно размножаются в организме с ослабленным иммунитетом, у всех ассоциируются с заболеванием. Еще бы – вирусные болезни всегда протекают с ярко выраженной неприятной симптоматикой, имеют осложнения, да к тому же очень заразны.

С латыни слово «вирус» переводится как «яд». Но в свое время великий лекарь Парацельс дал понять, что токсины от лекарств отличаются только выбранной дозировкой. Поэтому сегодня предлагаем вам ТОП-10 уникальных вирусов, которые очень важны для здоровья и жизнедеятельности человека.

10. GB virus C

Этот микроорганизм известен медикам и ученым как вирус гепатита группы G. Известно, что более 1 млрд. населения планеты уже являются носителями этого опасного вируса, даже не подозревая, что заражены. Тем не менее, ряд экспериментов демонстрирует, что когда больные с ВИЧ подхватывают еще и GB virus C, то прогрессирование ВИЧ замедляется. Другие ученые также предполагают, что GB virus C поможет выздороветь больному с геморрагической лихорадкой Эбола.

9. Стоматит для лечения онкологии

Вы думали, что стоматит – это только человеческая болезнь с язвами в ротовой полости? Существует вид вируса везикулярного стоматита (называется VSV), атакующего организм лошадей, при этом распространяется к млекопитающим и людям. У человека он вызывает классические симптомы – признаки легкой простуды и высыпания во рту. Врачи научились использовать генетически измененный VSV для инновационной терапии онкологии печени. Оказывается, он может активно размножаться в ослабленных раковых клетках, которые потеряли устойчивость к вирусным инфекциями. Первые эксперименты с онкобольными уже проводятся.

8. Я обучаем, спасибо вирусу

В первые месяцы жизни мозг, как губка, активно впитывает и усваивает новую информацию, навыки, умения. Это обеспечивает вирусный белок под названием Arc, который транспортирует генетический материал к нейронам по аналогу «патоген – хозяин-носитель». Ученые внедрили вирусный белок в бактериальные клетки, а когда они начали его производить, то образовалась форма в виде капсида (оболочка с генетическими данными вируса). Вирус, «пристроившись» в геном клеток, засыпает, а они начинают применять его белки в своих целях. Считается, что в перспективе этот механизм позволит устанавливать новые связи между нейронами и клетками мозга, а это позволит приблизиться к пониманию о формировании воспоминаний у человека.

7. Бактериофаги

Эти микроорганизмы существуют в организме каждого человека на слизистых поверхностях. Их цель – атаковать вредоносные бактерии и микробы и разрушать их. Пять лет назад в ходе исследования было выявлено, что бактериофаг смог при прочих благоприятных условиях уничтожить кишечную палочку. При этом клетки организма-носителя (в том числе человеческого) они избирательно не атакуют и не заражают. Считается, что эти вирусы одни из самых полезных на планете для борьбы с бактериальными инфекциями.

6. За живорождение спасибо ретровирусу

Известно, что живорождение, которое происходит и у человека – это процесс сложный, болезненный и длительный. Если поинтересоваться и предоставить выбор, то, возможно, женщинам было бы удобнее вместо классического родоразрешения откладывать яйца или метать икру, как другие животные. Удивительно, но за отсутствие такой возможности мы вынуждены благодарить эндогенные ретровирусы. Исследователи выявили, что эти микроорганизмы одни из самых древних, которые появились у наших предков (речь о 60 млн. лет назад), спровоцировав генную мутацию. На фоне нее у млекопитающих сформировалась плацента, другие репродуктивные органы и возможность живорождения. Также продление внутриутробного развития привело к увеличению размера мозга и, как следствие, эволюции умственных способностей.

5. Вирусы на страже эмбрионов

Изучая клетки трехдневного эмбриона, медики выявили в составе конгломерат вирусных протеинов. Часть из них даже начали процесс объединения в подобие готовых вирусных клеток, влияя на генетический материал зародыша. Например, вирусный протеин Rec стимулировал рост концентрации белка IFITM1, который блокирует проникновение в клетки вирусной инфекции. Получается, что одни вирусы могут защищать клетки эмбриона от других – вредных «коллег». Также Rec контролировал уровень рибосом в некоторых клеточных РНК (процесс еще исследуется учеными).

4. Гаммагерпесвирусы не отравишь

Вспомните целый «букет» неприятных и мучительных симптомов, связанных с пищевым отравлением и интоксикацией. Подобное состояние нередко вызывают бактерии Listeria monocytogenes. Как говорится в поговорке, «клин клином вышибают», поэтому для противодействия этим бактериям может применяться другой патоген – гаммагерпесвирус. Если болезнь с его участием протекает в латентной форме, то она постепенно повышает устойчивость иммунитета и ЖКТ к бактерии. Врачи изучают, как можно использовать этот процесс для лечения диареи и других симптомов отравления. Не беспокойтесь, герпес для профилактики поноса вызывать не придется.

3. Хороший и плохой норовирус

Эти патогены также вызывают в организме симптомы интоксикации: тошноту и рвоту, понос, гриппоподобные симптомы, общую слабость. Лабораторным грызунам повезло еще меньше – из-за низкой сопротивляемости к вирусам они поголовно гибнут. Было выявлено, что некоторые штаммы являются полезными для грызунов, которые были выращены в стерильных условиях. Известно, что в их организме был дефицит Т- и В-клеток, а это вредило иммунитету и органам ЖКТ. При добавлении норовируса нарастала ткань кишечника, улучшались защитные свойства организма. Ученые надеются, что смогут использовать эти штаммы для терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта.

2. Вирус спасет от жары

Можно сказать, что самым необходимым вирусом для человека по иронии судьбы является тот, которого в организме как раз нет. Растения его используют для того, чтобы повышать жизнеспособность в условиях засухи и жаркого климата. Такой вирус атакует грибок эндофит, который произрастает на тропическом виде проса и делает его невосприимчивым к высоким температурам. Ученые уже смогли привить вирус и к другим растениям (помидоры), получив температурную стойкость порядка 60ºС. Однако при изъятии вируса из организма тот начинал терять теплоустойчивость. Этот эксперимент, несмотря на всю свою полезность, рискует быть причиной появления на рынке новой нездоровой генномодифицированной продукции. Да и человеку его искусственно прививать не стоит – давайте лучше будем носить бутылочки с водой и разрабатывать облегченные ткани для летней погоды.

1. Аденовирусы могут помочь лечить рак

Эти патогены достаточно распространены на земном шаре, а еще обладают повышенной заразностью (к счастью, при умеренном вреде для организма). Чаще всего они вызывают у человека гастроэнтерит, простуду и воспаление легких. Одновременно с этим штамм типа 52 вступает в реакцию со специфическими углеводами, которые населяют онкологические клетки. Ученые активно изучают эту способность аденовируса, что дает возможность обретения нового вида терапии рака.

Указанные данные еще раз доказывают, что наша планета совершенно не изучена, а ученых подстерегает еще немало сюрпризов.

10 фактов о том, как паразиты, вирусы и бактерии помогают людям

Паразиты, бактерии и вирусы были бичом человечества на протяжении всей его истории, но также изменили ее и повлияли на нашу эволюцию. Паразиты помогли нашей иммунной системе обрести необходимый стимул и заработать, а смиренные бактерии целиком и полностью определили правила жизни на этой планете. Иногда кажется, что мы, люди, просто игрушки в их руках. Есть мнение, что пришельцы из далеких миров могут не понять, кто на этой планете настоящий хозяин. В любом случае микроорганизмы делают невероятные вещи, чтобы помочь человечеству.

Читайте также:  Можно ли рожать при сахарном диабете? Особенности протекания беременности при сахарном диабете

Африканские вирусы помогли нам выжить

Кроме того, они, возможно, сыграли роль в том, что среди конкурирующих видов гоминид именно Homo sapiens вышли на первое место. В то время как наш вид развивался, разного рода заболевания и паразиты нападали на генетическое разнообразие и отсеивали непригодные модели. Как только первый Homo sapiens покинул континент, он привез с собой свои инфекционные колонии и паразитов.

Вирусные паразиты распространились на других гоминид типа Homo neanderthalensis (неандертальцев), у которых не было заранее выработанной системы защиты от новых заболеваний и структура носа, которая была менее эффективной при фильтрации воздуха и удерживании новых вирусов. Другие виды гоминид вымерли, поскольку не были приспособлены к выживанию в условиях, в которых могли выживать вредные микроорганизмы. Моделирование показало, что если у неандертальцев уровень смертности был хотя бы на 2% выше, чем у людей, этого было бы достаточно, чтобы они вымерли спустя 1000 лет конкуренции. Хотя заболевания, конечно, не были единственным фактором, они сыграли большую роль.

Большинство моделей эволюции человеческих заболеваний утверждают, что их основная часть развивалась в течение эпохи неолита, после того как человек перебрался из Африки и население увеличилось. Таким образом, есть некоторые доказательства этого избирательного вирусного давления. Многие из этих ранних вирусов были так успешны, что их гены буквально стали частью нашей ДНК. К примеру, человеческий геном содержит борнавирус, который стал его частью около 40 миллионов лет назад. В общей сложности ученые выделили около 100 000 элементов человеческой ДНК, которые могли быть частью вирусов, так называемая мусорная ДНК. Вирусы, которые составляют большую часть нашей мусорной ДНК, называются эндогенными ретровирусами.

Современное использование пиявок и личинок

Тем не менее в 70-80-х годах пиявки вернулись. Косметические и реконструктивные хирурги выяснили, что их можно эффективно использовать для кровопускания из опухших лиц, черных глаз, конечностей и прочего. Они также полезны при повторном присоединении небольших частей тела вроде ушей и лоскутов кожи, поскольку отсасывают кровь, которая может свернуться и прервать процесс заживления. Пиявки спасают людей от ампутации и даже могут облегчить боль при остеоартрите. Даже ветеринары иногда используют их.

Личинки, с другой стороны, являются природными очистителями. Они прекрасно подходят для разъедания мертвой или зараженной плоти, открывая здоровые ткани в процессе так называемой хирургической обработки раны. Также они оказались эффективным средством для лечения язв, гангрен, рака кожи и ожогов.

Личинки и пиявки настолько эффективны, что в 2010 году стали первыми «живыми медицинскими изделиями», проложив путь для целой индустрии под названием биотерапия.

Паразиты и иммунная система совместно защищают нас от аллергии

Самая интересная часть в том, что как только паразиты и безвредные микроорганизмы, присутствующие в воде и почве, были в значительной степени удалены из своей естественной среды внутри нас в процессе развития цивилизации и медицины, наша иммунная система фактически сверхкомпенсировала эту утрату, что привело к аллергии и увеличению шансов возникновения астмы и экземы.

Эта гипотеза «старых друзей» (иногда к ней относят «гигиеническую гипотезу», хотя она намного сложнее) получила большую поддержку в последние годы, по мере того как мы выявляем новые факты о том, как микроорганизмы помогали нам выживать в течение тысячелетий.

Первым гипотезу старых друзей предложил Грэм Рук из Университетского колледжа в Лондоне в 2003 году.

Некоторые люди доводят гипотезу старых друзей к ее логическому заключению: если удаление паразитов из общества приводит к проблемам со здоровьем, нужно вернуть их назад. В 2008 году профессор неврологии Университета Висконсина Джон Флеминг провел клиническое исследование, в ходе которого заражал некоторых пациентов с рассеянным склерозом паразитирующими червями и проверял эффективность этого метода. В течение трех месяцев у пациентов, которые в среднем имели 6,6 активных очагов среди нервных клеток мозга, уровень заболевания упал примерно в два раза. Когда испытание закончилось, количество очагов вернулось к 5,8 за два месяца.

Паразитарная терапия все еще находится в фазе эксперимента, и, скорее всего, на данный момент имеет негативные последствия, которые перевешивают позитивные. В настоящее время врачебные комиссии классифицируют червей как биологические продукты, которых нельзя продавать, пока не будет доказана их безопасность. Только один вид, Trichuris suis, был одобрен для тестирования нового препарата.

Виротерапия

Методика аналогична той, которая используется для выведения генно-модифицированных растений, только в качестве носителя гена используется вирус. Он уже давно признан в качестве наиболее эффективного средства переноса генов. Эта система используется для производства полезных белков в генной терапии и имеет большой потенциал для лечения иммунологических заболеваний, таких как гепатит и ВИЧ.

Еще в 1950-х годах стало известно, что у вирусов есть потенциал для лечения рака, но появление химиотерапии замедлило прогресс в этом направлении. Сегодня виротерапия на поверку оказывается весьма эффективным средством борьбы против опухолей, поскольку не повреждает здоровые клетки вокруг нее. Клинические испытания онколитической виротерапии показали низкую токсичность и перспективные признаки эффективности. В 2013 году препарат под названием TVEC стал первым лекарством на основе вируса для борьбы с опухолями на поздней стадии.

Одной из самых больших проблем, стоящих перед исследователями, остается вопрос доставки вируса туда, где он будет работать лучше всего, прежде чем тело распознает в нем нарушителя и «поднимет войска».

Использование вирусов для лечения бактериальных инфекций

Поскольку фаги нарушают метаболизм бактерий и уничтожают их, уже давно признано, что они могут играть определенную роль в лечении широкого спектра бактериальных заболеваний. Но из-за инноваций в сфере антибиотиков, фаготерапию снова положили на полку, пока рост резистентных к антибиотикам бактерий не вызвал повышенный интерес в этой области.

Отдельные виды фагов, как правило, эффективны только против небольшого диапазона бактерий или даже одного конкретного вида (основного хозяина), что изначально рассматривалось как недостаток. Но поскольку мы узнали больше о полезных аспектах нашей природной флоры, недостаток превратился в преимущество. В отличие от антибиотиков, которые, как правило, убивают бактерии без разбора, бактериофаги могут атаковать вызывающие заболевание организмы, не нанося вред нашей естественной флоре.

В то время как бактерии могут вырабатывать устойчивость как к антибиотикам, так и к фагам, разработка новых штаммов фагов займет всего несколько недель, а не лет. Фаги также могут проникать в тело, находить цель, а когда бактерии будут уничтожены, прекращать воспроизводство и вскоре вымирать.

Вакцины

Когда вакцина вводится, возбудитель начинает работать, что недостаточно, чтобы размножиться в таком размере, чтобы вызвать заболевание. Тело производит иммунный ответ, убивает возбудителя или разрушая токсин, ответственный за болезнь. Иммунная система организма теперь знает, как бороться с болезнью и будет помнить, если возбудитель снова проникнет в тело. Другими словами, ученые выяснили, как заставить возбудитель помочь своей цели защититься от него. Они даже сделали несколько шагов к разработке вакцин для нескольких форм рака и вируса гепатита B (который вызывает рак печени), вируса папилломы человека типа 16 и 18 (который вызывает рак шейки матки) и метастатический рак предстательной железы у некоторых мужчин.

Благодаря вакцинам, несколько заболеваний были вынуждены виртуально исчезнуть. Оспа остается наиболее известным примером, но полиомиелит, который хоть и не полностью уничтожен, стоит на втором месте. Несколько других заболеваний могут уйти хоть сейчас, если бы вакцины не было так трудно доставить в слаборазвитые страны.

Бактериальная утилизация отходов

Мертвые останки животных и растений, наряду с экскрементами всех организмов, содержат жизненно важные питательные вещества и запасенную энергию. Без возможности вернуть эти питательные вещества, имеющиеся источники были бы быстро исчерпаны. К счастью, многие виды бактерий выбирают именно эти источники энергии, разбивая их на свои маленькие молекулы и возвращая их в почву, откуда они затем повторно входят в пищевую цепочку.

В дополнение к этому процессу люди нашли массу способов использования его аналогов. Бактерии используются в очистке сточных вод, управлении промышленными отходами и очистке нефтяных разливов, утекших фармацевтических препаратов и сточных вод. Они также полезны в развитии аквахозяйств, борьбе с водорослями и биотуалетах. Исследователи и инженеры постоянно ищут способы применения бактерий. Возможно, их даже приспособят для расщепления пластиковых отходов.

Мы бы погибли без кишечных бактерий

Чем больше мы узнаем о полезных штаммах бактерий кишечника, тем больше мы можем включить эти знания в здоровый образ жизни. После того как было установлено, что некоторые кишечные бактерии могут играть определенную роль в ожирении, особую популярность приобрели пробиотики. Пробиотики — это бактерии, которые заменяют ферментированные пищевых продукты и в настоящее время продаются в виде добавок. Бактерии типа некоторых видов бифидобактерий могут создавать высококислотную среду, в которой менее полезные микроорганизмы выжить не могут. Жирная пища и стресс также могут играть роль в здоровье нашей желудочной флоры, убивая полезные бактерии и давая развернуться вредным бактериям, которые вызывают газы, вздутие живота и синдром повышенной кишечной проницаемости.

Бактерии кожи могут быть на передовой иммунитета

Одной из наиболее распространенных бактерий кожи является Staphlococcus epidermis. Известно, что она играет важную роль в борьбе с Leishmania major, причиной опасной болезни под названием лейшманиоз, которая рождает незаживающие язвы. Хорошая бактерия вызывает иммунный ответ под названием IL-1, который тело не может производить самостоятельно. Эти стафилококки стали обязательной частью нашего существования.

Прокариоты, которые населяют пищеварительный тракт, также охватывают и всю наружную поверхность на коже. Наряду с остальной частью нашей полезной микрофлоры кожи, они стали частью нас, когда конкурировали с менее доброжелательными микроорганизмами за право жить. Наряду с иммунными клетками нашей кожи, они защищают нас от болезнетворных бактерий и патогенных грибов, которые хотят в нас жить. Это позволяет нашим органам тратить меньше энергии, защищая наш экстерьер, и больше сосредоточиваться на вещах типа борьбы с вирусами и предраковыми клетками.

Читайте также:  Многоплодная беременность. Беременность двойней: вес и живот, ощущения

Хотя нам еще многому нужно поучиться у них и больше узнать об этих полезных бактериях, в будущем бактерии кожи будут использоваться целенаправленно.

Жизни не было бы без цианобактерий

Цианобактерии были первыми фотосинтезаторами в мире. Они использовали энергию солнца вместе с химическими веществами в первых океанах и инертный азот в атмосфере для пропитания. В качестве продукта отходов они производили кислород, который был ядом практически для любой другой формы жизни в то время. В течение примерно 300 миллионов лет все эти кислородные отходы образовали атмосферу, какой мы ее знаем, в течение архейских и протерозойских эр.

Иногда, в течение протерозоя или в начале кембрийского периода, эти бактерии формировали симбиотические отношения с некоторыми клетками эукаритот, давая клеткам пищу в обмен на стабильные условия, которые можно было назвать домом. Это были первые растения. Невероятное событие эндосимбиоза до сих пор считается одним из важнейших в становлении первой жизни.

ТОП-10 компьютерных вирусов

11 ноября 1983 года был написан первый вирус, который открыл новую эру опасных программ для компьютеров.

Американский студент из Университета Южной Калифорнии Фред Коэн составил программу, демонстрировавшую возможность заражения компьютера со скоростью размножения вируса от 5 минут до 1 часа.

Первый не лабораторный вирус, называющийся «Brain», способный заражать только дискеты, появился в январе 1986 года и имел пакистанское происхождение. А первая антивирусная программа была разработана в 1988 году.На следующий год Коэн написал работу, в которой не только предвосхитил опасности распространения вирусов по компьютерным сетям, но и рассказал о возможности создания антивирусных программ.

Давайте же вспомним, какие вирусы были самыми разрушительными в недолгой истории компьютерных сетей.

10 место. Code Red

Вирус был запущен в 2001 году и заразил 360 тыс. машин, создав бот-сеть для атаки сайта Белого дома. Вирус выдавал сообщение на экране «Hacked By Chinese!» («Взломано китайцами!») — намек на коммунистический Китай, хотя в действительности вирус скорее всего был написан этническими китайцами на Филиппинах.

9 место. Morris

В 1988 году вирус заразил по сети 60 тыс. компьютеров, не давая им нормально работать. Ущерб от червя Морриса был оценён примерно в $96.5 млн.

Создатель вируса Роберт Моррис хорошо законспирировал код программы, и вряд ли кто мог доказать его причастность. Однако его отец, компьютерный эксперт Агентства национальной безопасности, посчитал, что сыну лучше во всем сознаться.

На суде Роберту Моррису грозило до пяти лет лишения свободы и штраф в размере $250 тыс, однако, принимая во внимание смягчающие обстоятельства, суд приговорил его к трем годам условно, $10 тыс штрафа и 400 часам общественных работ.

8 место. Blaster

По отчетам из Лаборатории Касперского — по всему миру было заражено порядка 300 тысяч компьютеров. Для пользователяБыл запущен в 2003 году для атаки сайтов Microsoft. Его автора так и не нашли.

Для пользователя данный червь был сравнительно безопасен, если не считать побочного эффекта в виде регулярной перезагрузки компьютера. Целью этого червя являлась атака на серверы Microsoft 16 августа 2003 года в полночь. Однако Microsoft временно закрыла свои серверы, что позволило сократить ущерб от вируса к минимуму.

Blaster в своем коде содержал скрытое послание, адресованное Биллу Гейтсу: «Билли Гейтс, зачем вы делаете это возможным? Хватит делать деньги, исправьте ваше программное обеспечение!».

7 место. Melissa

Автор вируса Дэвид Смит назвал свое детище в честь стриптизерши из Майами. Собственно, при заражении на домашней странице появлялась стриптизерша. Вирус нанес более $80 млн. убытка. Компаниям Microsoft и Intel даже пришлось выключить собственные почтовые сервера.

Смита арестовали и приговорили к трем годам заключения.

6 место. CIH

Знаменитый вирус Чернобыль, который был написан тайваньским студентом Чэнь Инхао специально для операционок Windows 9598. 26 апреля, в годовщину аварии на АЭС, вирус активировался, парализуя работу компьютеров.

По различным оценкам, от вируса пострадало около полумиллиона персональных компьютеров по всему миру.

По данным The Register, 20 сентября 2000 года власти Тайваня арестовали создателя знаменитого компьютерного вируса, но, согласно тайваньским законам тех времен, он не нарушил никаких законов, и он никогда не привлекался к уголовной ответственности за создание этого вируса.

В настоящее время Чэнь работает в Gigabyte.

5 место. Nimda

Распространялся по электронной почте. Стал самым быстрораспространяемым вирусом. Для того, чтобы заразить миллионы компьютеров, ему понадобилось всего 22 минуты.

4 место. Storm Worm

В 2007 году вирус заразил миллионы компьютеров, рассылая спам и похищая личные данные.

3 место. Slammer

Самый агрессивный вирус. В 2003-м уничтожил данные с 75 тыс. компьютеров за 10 минут.

2 место. Conficker

Один из опаснейших из известных на сегодняшний день компьютерных червей.

Вредоносная программа была написана на Microsoft Visual C++ и впервые появилась в сети 21 ноября 2008. Атакует операционные системы семейства Microsoft Windows (от Windows 2000 до Windows 7 и Windows Server 2008 R2). На январь 2009 вирус поразил 12 млн компьютеров во всём мире. 12 февраля 2009 Microsoft обещал $250 тыс. за информацию о создателях вируса.

1 место. ILOVEYOU

При открытии вложения вирус рассылал копию самого себя всем контактам в адресной книге Windows, а также на адрес, указанный как адрес отправителя. Он также совершал ряд вредоносных изменений в системе пользователя.Вирус был разослан на почтовые ящики с Филиппин в ночь с 4 мая на 5 мая 2000 года; в теме письма содержалась строка «ILoveYou», а к письму был приложен скрипт «LOVE-LETTER-FOR-YOU.TXT.vbs». Расширение «.vbs» было по умолчанию скрыто, что и заставило ничего не подозревающих пользователей думать, что это был простой текстовый файл.

В общей сложности, вирус поразил более 3 млн компьютеров по всему миру. Предполагаемый ущерб, который червь нанес мировой экономике, оценивается в размере $10 – 15 млрд, за что вошел в Книгу рекордов Гиннесса, как самый разрушительный компьютерный вирус в мире.

ВсеЗнаешь.ру

Самые интересные факты!

Топ-10: самые опасные для человека вирусы в мире

Люди боролись с вирусами еще до того, как наш вид превратился в его современную форму. Для некоторых самых опасных вирусных заболеваний человек создал вакцины и противовирусные препараты, которые позволили предотвратить широкое распространение инфекций и помогли выздороветь больным.

Но, как показала вспышка Эболы, которая опустошила Западную Африку, человек далек от победы в борьбе с опасными вирусами.

Ниже представлен список 10 самых опасных для человека биологических вирусов.

10. Вирус Марбург

Вирус Марбург — опасный вирус человека, впервые описанный в 1967 году во время небольших вспышек в немецких городах Марбург и Франкфурт. У человека вызывает геморрагическую лихорадку Марбург (смертность 23—50%), которая передаётся через кровь, кал, слюну и рвотные массы. Естественным резервуаром для данного вируса служат больные люди, вероятно, грызуны и некоторые виды обезьян.

Симптомы на ранних стадиях включают в себя лихорадку, головную боль и боль в мышцах. На поздних — желтуху, панкреатиты, потерю веса, делирий и нейропсихиатрические симптомы, кровотечение, гиповолемический шок и множественный отказ органов, чаще всего печени. Лихорадка Марбург входит в десятку смертельных болезней передавшихся от животных.

9. Хантавирус

Хантавирусы — род вирусов, передающийся человеку при контакте с грызунами или продуктами их жизнедеятельности. Хантавирусы вызывают различные болезни, относящиеся к таким группам заболеваний, как «геморрагическая лихорадка с почечным синдромом» (смертность в среднем 12%) и «хантавирусный кардиопульмональный синдром» (смертность до 36%).

Первая крупная вспышка заболевания, вызванная хантавирусами и известная как «Корейская геморрагическая лихорадка», произошла во время корейской войны (1950–1953). Тогда более 3 000 американских и корейских солдат ощутили на себе воздействие неизвестного на то время вируса вызывавшего внутреннее кровотечение и нарушение функций почек. Интересно, что именно этот вирус считается вероятной причиной возникновения эпидемии в XVI веке, которая истребила народность ацтеков.

8. Вирус Ласса

Вирус Ласса — смертельный вирус, являющийся возбудителем лихорадки Ласса у человека и приматов. Болезнь впервые была обнаружена в 1969 году в нигерийском городе Ласса. Характеризуется тяжёлым течением, поражением органов дыхания, почек, центральной нервной системы, миокардитом и геморрагическим синдромом.

Встречается она преимущественно в странах Западной Африки, особенно в Сьерра-Леоне, Республике Гвинея, Нигерии и Либерии, где ежегодная заболеваемость составляет от 300 000 до 500 000 случаев, из которых 5 тыс. приводит к смерти пациента. Природным резервуаром лихорадки Ласса являются многососковые крысы.

7. Вирус оспы

Натуральная или черная оспа

Вирус оспы — сложный вирус, возбудитель высокозаразного одноимённого заболевания, поражающего только человека. Это одно из древнейших заболеваний, симптомами которого является озноб, боль в области крестца и поясницы, быстрое повышение температуры тела, головокружение, головная боль, рвота. На второй день появляются сыпь, которая со временем превращается в гнойные пузырьки.

В XX веке этот вирус унёс жизни 300–500 миллионов человек. На кампанию по борьбе с оспой, с 1967 по 1979 годы было потрачено около 298 миллионов долларов США (в 2010 году эквивалент 1,2 миллиарда долларов). К счастью, последний известный случай заражения был зарегистрирован 26 октября 1977 года в сомалийском городе Марка.

6. Вирус денге

Вирус денге — один из самых опасных биологических вирусов для человека, вызывающий Лихорадку денге, в тяжёлых случаях, которой смертность составляет около 50%. Болезнь характеризуется лихорадкой, интоксикацией, миалгией, артралгией, сыпью и увеличением лимфатических узлов.

Встречается в основном в странах Южной и Юго-Восточной Азии, Африки, Океании и Карибского бассейна, где ежегодно заражается около 50 миллионов человек. Разносчиками вируса является больной человек, обезьяны, комары и летучие мыши.

Ссылка на основную публикацию