Бактериофаги - это кайф и тату вируса на память 

По словам молодого специалиста Никиты Зрелова, в Латвийском центре биомедицинских исследований, в котором он работает, занимаются много чем - от изучения рака до разработки вакцин на основе вирусоподобных частичек.

"Меня же с самого начала заинтересовали вирусы бактерий, а по стечению обстоятельств для тогда еще единственного научного руководителя, а теперь уже начальника это тоже было интересно, но на уровне хобби.

В чем актуальность? Как поясняет дипломированный биолог, если упрощенно, то сейчас все пьют антибиотики, но многие не пропивают полный курс и так бактерии становятся резистентными, то есть в следующий раз антибиотик их не берет.

"А если учесть, что все это сливается в туалет и микроорганизмы получают глобальную резистентность - это большая проблема! Например, мультирезистентный золотистый стафилококк - это самый кричащий случай. Смысл в том, что антибиотики перестают работать. 

Это было известно еще до открытия антибиотиков, бактериофаги были открыты уже более 100 лет назад, еще во времена Первой мировой войны. Микробиолог Феликс Д’Эрелль в свое время понял, что есть вирусы, которые "съедают" бактерии, и назвал их бактериофагами, то есть "едящими бактерии" (хотя Фредерик Туорт даже чуть раньше их независимо наблюдал, но объяснить корректно этот феномен не смог). Сейчас это получило название "фаговая терапия" - когда бактериофагами лечат патогенные, то есть вредные, бактерии. Речь идет не только о медицине, бактериофаги можно использовать и в продуктовой промышленности для деконтаминации продовольствия, в агрикультуре, например, чтобы не погибали посадки от бактериальных напастей, добавляет Никита.

Если совсем упрощенно - это когда хорошие вирусы съедают плохие бактерии. И это то, что по-настоящему интересует Никиту. По его словам, фаговая терапия в последнее время актуализируется во всем мире - как альтернатива антибиотикам. Как говорит молодой специалист, еще можно попасть в первую волну.

"Как только открыли антибиотики, западный мир перескочил на них. Исторически бактериофагами занимались более восточные страны, в СССР, например. В Грузии есть Институт Элиава, куда приезжал работать Д’Эрелль. В Польше развито, в России даже продают в аптеках препараты, в Америке сейчас много стартапов, которые изучают фаговую терапию", - поясняет молекулярный биолог.

Изучение бактериофагов и их разнообразия потихоньку развивается и в Латвии. "Например, первая латвийская антарктическая экспедиция (участники: Кристап Ламстерс, Янис Карушс и Марис Криеванс) - географы из Латвийского университета привезли и поделились с нами почвой, и мы из почвы выделили такие вирусы, которые генетически ни на что особо не похожи, эдакая "диковинка". Можно "рыть" не там, где все - и таким образом эксперименты защищены от неудачного исхода", - добавляет Никита.

Когда я описал свой первый объект, я сделал татуировку на ноге. Я увидел этот вирус в электронном микроскопе - мне он понравился, его схематическое  изображение, и сходил вытатуировать. Он оказался очень неинтересным, похожим на другие, но на память решил оставить", - делится биолог.

Шокирующий момент - приглашение изучать коронавирус

В Латвии нет людей, компетентных именно в коронавирусах. Дело в том, что вирусология - это большая отрасль, и каждый изучает то, что актуально в определенной местности - в Латвии, например, это, среди прочего, вирусы растений. Специализация Никиты - вирусы бактерий, которые он фанатично изучает еще с бакалавриата. 

"Это было максимально близкое к коронавирусу, что можно было найти, наверно, поэтому меня и привлекли", - говорит Никита. В 2020 году его позвали в институтскую рабочую группу по изучению коронавируса. 

Это важный опыт - приходилось делать вещи, о которых я ранее не догадывался, это повысило знания, которые я могу применять в других областях биологии", - рассказывает он. 

Никита - магистр естественных наук в биологии. Говоря об учебе на биофаке ЛУ, он признается: "Идя туда, я сразу знал, что хочу сидеть в лаборатории, в халате, где все стерильно, а не изучать белочек, но тем не менее мне и про белочек, и про рыб, и про растения надо было многое знать. Специализироваться можно начинать с третьего семестра бакалавриата". 

По словам Никиты, одним из самых заметных профессоров в Латвийском университете во время учебы был учебный директор Центра биомедицинских исследований, профессор Каспар Тарс. "У него были самые крутые лекции! Я посмотрел, что предлагается в этом институте, нашел тему, которая меня интересует - изучение вирусов бактерий - и написал напрямую туда. С этого все и началось", - вспоминает Никита.

На втором курсе бакалавриата надо было писать курсовую работу - Никита стал ходить в центр целыми рабочими днями, практически вместо университета. "Первые полгода - просто, без зарплаты, чтобы какой-то толк от меня был, прежде чем ее платить", - отмечает он. Это был ценный опыт, по словам молодого специалиста, так, еще во время бакалавриата, от коллег или при помощи публикаций он изучил многое из того, что потом преподавали в магистратуре. 

"Сейчас я учусь в докторантуре. Все для того, чтобы была возможность подавать свои идеи и получать на них финансирование", - поясняет Никита свою мотивацию. 

Он - человек, который в какой-то степени рад новому коронавирусу? 

"Я не хочу звучать некорректно, но для меня в нем больше пользы, чем негатива, - говорит биолог о новом коронавирусе, тут же добавляя: - На самом деле у меня такое амбивалентное отношение - я из-за коронавируса не могу своими вещами заниматься, потому что приходится им заниматься. Из-за коронавируса я работаю по выходным и ночами не с тем, с чем хотелось бы, так получается". В то же время Никите коронавирус и на руку - именно он стал первым автором научной статьи об исследовании коронавируса в Латвии, в соавторстве в том числе с профессорами Угой Думписом и Янисом Кловиньшем. 

По словам Никиты, в Латвии очень быстро сориентировались с изучением коронавируса. 

"В Латвии, как только поняли, что коронавирус - не шутки, у нас уже все и так развивалось по этой теме в институте, и без госпроекта. Директор Центра латвийских биомедицинских исследований, профессор Кловиньш, вовремя спохватился, что с этим надо что-то делать, еще до того, как дали финансирование. 

Задача рабочей группы заключалась в том числе и в молекулярной эпидемиологии.

"Вирус состоит, скажем, из 30 000 буковок, он достаточно простенький - это его генетический материал, и раз в примерно две недели меняется одна из буковок, а мы можем по буковкам отследить случаи, которые не могут связать эпидемиологи. Во всяком случае где искать эту связь, потому что мы определяем эту последовательность 30 000 буковок у местных вирусных изолятов - если последовательности полностью идентичны, но определенные люди между собой якобы не контактировали, то можно почти точно сказать, что в течение двух недель они все же как-то друг другу передали этот вирус. Мы можем распутывать эти цепи передачи и, соответственно, смотреть, насколько он меняется, может, есть суперспредеры - которые передали огромному количеству людей", - рассказывает Никита.

Как добавляет биолог, можно делать филогенетические деревья, которые показывают, насколько изоляты отличаются друг от друга, как вирус у нас в стране меняется, какие "подвиды" наиболее распространены, какие исчезают. В дальнейшем, возможно, появится возможность связывать конкретные "подвиды" или даже мутации с определенным течением болезни и эффективностью терапии.

"В корень дерева мы ставим уханьский изолят, с того самого рынка морепродуктов - ученые из Китая еще в начале января его опубликовали - тот, который считается каноническим - и сравниваем с ним. Если посчитать по молекулярным часам, в среднем одна мутация происходит раз в две недели", - рассказывает специалист.

Что показала молекулярная эпидемиология? 

На данный момент готов отчет по так называемой первой волне коронавируса в Латвии.

"Мы исследовали от первого случая до середины сентября. От ~1300 общих случаев у нас было 133 изолята, у которых были определены все 30 000 буковок генома. Секвенировали мы намного больше - до половины образцов, но не все вышли хорошо, эффективная часть составила около 10% от общего числа случаев. За эту десятую часть можно ударить кулаком по столу и сказать, что на 100% образцы подошли и были исследованы", - говорит эксперт. 

"Мы видели, что он дальше не передается людям", - подтверждает биолог, говоря о некоторых из "подвидов". На тот момент рабочая группа писала и отчеты по мутациям и генетической схожести изолятов в SPKC, помогая с эпидемиологическими расследованиями. "Это изначально даже больше было не столько научно, сколько практически полезно - помогать решать эту ситуацию, иметь возможность исследовать конкретные случаи и, возможно, способствовать принятию наиболее подходящих ограничительных мер", - отмечает специалист.

Почему мутирует коронавирус? Как поясняет Никита, вирус просто ошибается. "Он пытается копировать свои 30 000 буковок, но ошибается. Повезло, что он медленно мутирует, то есть ошибается мало. Есть механизм, который проверяет, правильно ли он переписал буковку, но иногда и он не срабатывает и передает буковку с ошибкой.

"Вирусу нужен хозяин", или Как побороть Covid-19

Как признает Никита, есть понятный порядок действий, который может разрешить ситуацию с распространением коронавируса. 

"Спасет, если люди будут соблюдать то, что говорят эпидемиологи. Я верю профессору Думпису, потому что это его сфера. Это вопрос компетенции, и я слушаю, что говорят те люди, которые разбираются. Они говорят действительно адекватные вещи.

По его собственному признанию, своих приближенных он уже натаскал, чтобы надевали маску, соблюдали дистанцию в два метра и пользовались дезинфекторами. 

"Конечно, и в моем кругу говорили, что это теория заговора и вируса нет. Что, может, мне специально дают анализировать такие данные. Но я вижу эти буковки, есть вирус, и он меняется. Поражало, что один из родственников говорил, что это грипп. Я пытался объяснять через методы молекулярного тестирования, что его невозможно перепутать с гриппом - есть коронавирус, те же 30 000 буковок, которые не совпадают с буковками гриппа (которых, к слову, у гриппа и куда меньше). Ведь берется мазок и проверяется наличие генетического материала какого-то конкретного вируса. Перепутать коронавирус с другими вирусами - нельзя", - отвечал на это Никита. 

Он же отвергает спекуляции о создании коронавируса в лаборатории: "Он выглядит настолько хаотично "сделанным", что только природа, натуральная эволюция могла такое сделать.

У него нет сомнений в том, что новый коронавирус - это природная эволюция. К тому же это не первый такой случай (SARS-CoV-2 - седьмой известный коронавирус, инфицирующий людей, до него уже были MERS-CoV, SARS-CoV и менее "злые" HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-HKU1 и HCoV-NL63), просто на этот раз особо вмешалась глобализация. "Чем больше людей, чем больше они ездят по миру - тем легче вирусам и любым другим инфекциозным агентам передаваться. Когда ВОЗ заявила, что это ситуация повышенной опасности, не надо было путешествовать и разносить все это", - добавляет Никита.

По его словам, при нетипичном распространении любого вируса, грубо говоря, есть два варианта развития событий:

• Первый - это пытаться снижать нагрузку на систему здравоохранения, то есть - никаких жестких локдаунов, люди соблюдают установленные ограничения и слушают экспертов, поэтому количество заразившихся небольшое и все, кому надо, попадают на лечение.
• Второй - запереть всех по домам, ввести комендантский час, никто никуда без ну очень особой нужды не ходит - и через 3-4 недели вируса нет. Только если заново привезти. 

"У нас из-за личных свобод второй вариант не проходит, поэтому пытаются реализовывать первый. Но если все совсем выйдет из-под контроля, то будет логично пресечь так - жестко", - поясняет биолог. 

"Жизненный цикл активного/инфекциозного вируса в одном человеке - в среднем 19 дней после появления симптомов, то есть - если на месяц совсем все закрыть, то у него не будет возможности распространяться.

Если тот, кто заболел, отсиживается дома и не передает вирус дальше - все, вопрос решен, его буковки уже не передаются. Если бы в Латвии мы его побороли и его бы не завозили повторно, вирусу бы не было откуда взяться. Так это работает - если он во всех хозяевах "умер", то заново не появится", - разъясняет Никита. 

Он абсолютно убежден, что, если не делать ничего, население Латвии очень проредится.

- бросает он, поясняя, что умирать будут не столько от коронавируса, сколько от отсутствия помощи: если заболеют медики, пока они будут валяться с температурой, некому будет обслуживать людей с любыми недугами. "Это все наслоится, смертность будет не от самого вируса как такового, а от того, что не будет оказана должная помощь тем, кто страдает от других болезней в том числе. У нас лимитированные возможности системы здравоохранения, поэтому нельзя рисковать", - добавляет он. 

И да, вакцина спасет мир, убежден специалист. Вакцины от коронавирусов давно уже есть, доступно множество ветеринарных вакцин от коронавирусов, инфицирующих животных. "Конечно. Там ничего не надо глобально нового делать, основные технологии уже все разработаны, это, по одной из технологий, как Lego - есть шарик из оболочки другого вируса, туда "пришивается" кусочек коронавируса, такая частичка незаразна для человека, там нет генетического материала, он не может размножаться, на этот кусок коронавируса, который организму не нравится, есть иммунный ответ - в итоге, когда организм столкнется с настоящим коронавирусом, он сможет его распознать и на него сработает", - разъясняет биолог принцип работы вакцины. 

По информации ВОЗ, на 12 ноября было 212 официально разрабатываемых вакцин, из которых 11 были на третьей фазе клинических испытаний, то есть последней перед введением в эксплуатацию.

"В некоторых технологиях создания вакцин глобально ничего нового нет, вакцины как делали раньше, так и делают - без разницы, от чего делать, технология ясна и понятна, там ничего нового делать не надо. Единственное, что нужно проверять - насколько она эффективна и какие побочки", - резюмирует он.

"Я думаю, все куда хуже", или О невежестве людей 

В то же время биолог опасается, что вакцина, эффективность которой будет подтверждена, все равно не решит всех проблем.

Это тоже проблема - ввести обязательную вакцинацию никто не сможет, хотя стоило бы. Чудес стоит ждать со стороны конспирологов и прочих "ковидиотов", которые думают, что все это теория заговора и выдумки, а таких ведь, как выясняется, достаточно много. Я же считаю, что такие люди опасны для общества, и сейчас идеальный случай "ставить галочки" - работаешь в госструктуре, несешь дичь - все, "галочка", что ты такой подозрительный - и так фильтровать людей, нелояльных государству и несущих угрозу обществу. Стоит предусматривать ответственность и для комментаторов в интернете - ты пишешь полнейший бред, а потом из-за этого кто-то умрет", - рассуждает Никита. 

"Как только будет вседоступная вакцина, я буду стараться сделать ее в первых рядах. Конечно, если она будет проверена и будет доказана ее эффективность. Я буду жить спокойно.

Один из пяти на всю Латвию

В рабочей группе по коронавирусу задачей Никиты было изучать, как меняется вирус, делать филогенезы и делиться этим с мировым научным сообществом. "Я занимаюсь буковками - моя задача их пытаться получить из вирусных изолятов, посмотреть, как они поменялись и как они между собой связаны у разных людей. Какое-то время я один смотрел эти буковки для конечной интерпретации, сейчас в рамках проекта таких, кто исследует буковки коронавирусов у нас, человек пять, не больше. До сих пор делать филогенезы изолятов и посылать их последовательности буковок в международную базу данных доверено было мне", - рассказывает он. 

В последствии именно Никита стал первым автором статьи о генетическом разнообразии изолятов SARS-CoV-2 в Латвии, которая подана на рецензию в научный журнал, но уже на данный момент доступна в качестве препринта. 

"Балтия долгое время была серым регионом, потому что отсюда не было описанных последовательностей данного вируса, этих 30 000 буковок, тем более качественных, и мы были одними из первых, кто стал их выкладывать, причем в таком качестве, в котором кто угодно может использовать и быть уверен в том, что все это сделано качественно.

У нас было мало позитивных случаев от общего количества тестируемых, и количество тех изолятов, которые мы досконально изучили, было очень высоким по отношению ко всем случаям", - подчеркивает Никита. 

По его признанию, в Латвии есть все условия для подобных исследований и очень хорошая инфраструктура: "В научной публикации мы описали, какими методами мы все решаем - на самом деле у нас очень хорошие технические возможности для секвенирования - все на таком же уровне, как в мире. Для масштаба Латвии - у нас все идеально".

Никита признается, что не хотел бы работать ни в одном другом институте, у него были предложения писать докторскую где-то еще, но он понял, что его все устраивает и тут, в Латвийском центре биомедицинских исследований, в Латвии.

"Меня поддерживает Фонд Латвийского университета, я уже третий год стипендиат от разных меценатов, и это очень помогает в финансовом и мотивационном плане. Также у меня самые лучшие коллеги! Проблем с персоналом в Латвии у нас тоже нет, есть высококвалифицированные люди, которые публикуются в уважаемых международных научных изданиях. Они здесь, а не где-то за границей, только из патриотических чувств, а не из-за отсутствия возможностей - они хотят быть здесь", - подчеркивает он.