Минулого тижня журнал PLOS One опублікував статтю канадських дослідників, присвячену відтворенню в лабораторії вірусу віспи коней - того самого, на основі якого Едвард Дженнер у XVIII столітті зробив першу в світі вакцину. Незважаючи на те, що експерименти були проведені кілька років тому, статтю прийняли до публікації тільки зараз. Фактично, стаття продемонструвала, що з відносно доступними технологіями нині не існуючий в природі вірус можна запросто синтезувати і відтворити в лабораторії.
У зв'язку з цим наукова громадськість розкололася на два табори: критики запитують, навіщо взагалі потрібно було це робити і навіщо журнал опублікував статтю? Раптом їй захочуть скористатися терористи, щоб відтворити смертоносний вірус чорної віспи? Прихильники авторів, навпаки, кажуть, що статтю потрібно було опублікувати обов'язково і що вона повинна стати приводом для формування нових етичних і законодавчих норм, що стосуються синтетичної біології.
Епідемії натуральної, або чорної, віспи практично безперервно лютували в Азії в Середні століття і регулярно спалахували в Європі в Новий час аж до винаходу в кінці XVIII століття англійським лікарем Дженнером вакцини проти неї. За легендою, Дженнер зауважив, що корови і коні хворіють особливою формою віспи, а люди, які працюють з ними, майже ніколи не заражаються чорною віспою. Лікар припустив, що якщо заразити людину коровою віспою, це запобіжить її від розвитку більш важкої форми захворювання. Своє припущення Дженнер успішно перевірив на хлопчику на ім'я Джеймс Фіппс. Після цього вакцинація безпечною формою віспи увійшла в загальну практику та епідемії віспи в Європі припинилися, проте хвороба продовжувала забирати життя людей в Азії та Африці.
У XX столітті дослідники з'ясували, що збудником чорної віспи є ДНК-вірус із сімейства На базі безпечних для людини родичів чорної віспи з того ж сімейства були розроблені вакцини, які допомогли остаточно перемогти віспу на планеті. Останній випадок зараження був зареєстрований в 1977 році, а в 1980 на Асамблеї ВООЗ офіційно було оголошено про викорінення захворювання. Зараз зразки смертоносного вірусу зберігаються тільки в двох інститутах в Атланті і в Новосибірську.
Кілька років тому керівник канадської фармацевтичної компанії Tonix Сет Ледерман (Seth Lederman) зацікавився вірусом віспи, який Дженнер використовував для вакцинації. Як з'ясував дослідник, всупереч поширеній легенді збудник, якого виділив Дженнер, швидше за все був вірусом кінської віспи, а не коров'ячої. Принаймні, геном предків того самого вірусу, за допомогою якого викорінили віспу в Європі, виявився найбільше схожий на вірус HPXV, що циркулює серед коней і знайдений 40 років тому в Монголії.
Відтоді кінський вірус віспи теж був забутий, і, ймовірно, останній його зразок зберігався в США в Центрі з контролю над інфекційними захворюваннями (CDC). Туди і звернувся Ледерман, щоб дослідити можливості вірусу в якості вакцини. За словами біотехнолога, вірусні вакцини, які були поширені в XX столітті (VACV), далеко пішли від свого предка і накопичили небажані мутації, які посилили їх здатність розмножуватися в клітинах людини. У зв'язку з цим вакцинація в рідкісних випадках може викликати серйозні побічні ефекти, такі як пошкодження серцевого м'яза. Використання вихідного вірусу має бути безпечнішим.
Незважаючи на благі цілі, декларовані Ледерманом, вірус йому не дали. Тоді він звернувся за допомогою до вірусолога Девіда Еванса (David H. Evans), і дослідники самостійно відтворили вірус в лабораторії. Для того щоб отримати геном вірусу, який складається з 212 тисяч пар підстав, дослідники просто замовили синтез декількох фрагментів ДНК у фірмі, що надає відповідні послуги. Потім вчені зібрали вірус з частин у клітинах, заражених родинним йому поксвірусом кроликів. Секвенування геному підтвердило, що вірус HPXV успішно вдалося відтворити. Дослідники також заразили їм мишей і показали, що порівняно з VACV він легше переноситься тваринами і дійсно забезпечує імунітет проти високої дози VACV.
Незважаючи на практичну та академічну цінність статті, її відхилили у двох журналах. У середині 2017 року Ледерман послав прес-реліз у журнал, завдяки чому ця історія вперше набула розголосу. Сама стаття була опублікована в 2018 році в журналі, і, хоча представники редакції заявили, що не побачили причин відхиляти статтю, публікація викликала стурбованість наукової громадськості та фахівців з біобезпеки.
Справа в тому, що чорна віспа, як щеплення проти якої і використовувалася вакцина Дженнера, розглядається як потенційна біологічна зброя. Оскільки з початку 80-х років XX століття людей перестали прищеплювати від віспи за непотрібністю, сучасна популяція не захищена від раптового спалаху хвороби. "Що якщо терористи захочуть відтворити в лабораторії вірус чорної віспи? Тепер у них є точна інструкція, як це зробити, у вигляді публікації Еванса і Ледермана ", - стурбовані критики статті. Звичайно, маніпуляції з вірусом чорної віспи заборонені Всесвітньою організацією охорони здоров'я, але навряд чи терористи будуть озиратися на заборони, якщо захочуть це зробити.
Іншим аргументом критиків є непотрібність подібної вакцини на основі відтвореного вірусу. Крім VACV, були розроблені інші, більш безпечні варіанти, які позбавлені побічних ефектів. До того ж фахівцям взагалі незрозуміло, навіщо бізнесменові Ледерману потрібна нова вакцина - очевидно, що зараз для неї немає ринку.
Насправді, судячи з деяких фактів про Ледермана, їм рухав не комерційний інтерес. Дослідник є великим шанувальником Дженнера і пише його біографію. Можливо, відтворення вихідної «вакцини», за допомогою якої знаменитий лікар врятував Європу, було підживлено гарячим інтересом Ледермана до всього, що пов'язано з його кумиром. Заради цього він навіть не пошкодував сто тисяч доларів, витрачених з бюджету компанії Tonix на синтез геному вірусу кінської віспи.
Треба сказати, що, незважаючи на увагу, яку привернула ця публікація, можливість відтворення вірусу віспи була продемонстрована ще в 2002 році, коли дослідники клонували геном VACV в бактеріях. Інженерія патогенних вірусів в цілому теж не рідкість в лабораторіях - наприклад, зовсім недавно ми розповідали про модифікований вірус грипу, який був зібраний також з метою створення вакцини. Більш того, показова історія сталася в 2011 році, коли дві статті, присвячені вірусу пташиного грипу H5N1, були заборонені до публікації в результаті загрози біотерроризму. У цих статтях описано модифікацію вірусу, завдяки яким той став здатний заражати не тільки птахів, а й ссавців. Поява подібних статей призвела до мораторію на дослідження вірусу пташиного грипу, який був скасований, лише коли науковій громадськості вдалося домовитися про те, що користь від подібних досліджень переважує шкоду.
Тому безліч вчених підтримує «реконструкторів» вірусу кінської віспи. Подібні публікації демонструють можливості синтетичної біології і окреслюють нове коло проблем перед регуляторними організаціями. Якщо навіть дослідження з досить туманними негативними наслідками, типу експериментів з ембріонами людини, обмежені законодавчо, синтез вірусів в лабораторії, здатний заподіяти куди більш відчутну шкоду, повинен бути поставлений під контроль. «Хтось рано чи пізно повинен був це зробити», - кажуть прихильники Еванса і Ледермана.