Крупнейший исследователь мелких паукообразных

Микромир вирусов и бактерий до сих пор во многом остается терра инкогнита, областью не изученных до конца процессов, явлений и причинно-следственных связей. Тем ценнее люди, которые всю свою жизнь посвятили познанию этой неизведанной вселенной, оказывающей огромное влияние на видимый мир людей. Лаборатория природно-очаговых трансмиссивных инфекций (ПОТИ) Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова с 1956 года занимается глубоким и всесторонним изучением актуальной для здравоохранения проблемы клещевых и других инфекций на территории Приморского края.

А ее бессменный руководитель, главный научный сотрудник НИИ, д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ Галина Леонова выступает настоящим энтузиастом и подвижником данного направления, выделившим несколько новых для науки вирусов и создавшим огромную коллекцию возбудителей флавивирусных инфекций, циркулирующих в природных очагах региона.

 

Настольная книга по КЭ

 

До 2018 года ПОТИ называлась лабораторией клещевого энцефалита (КЭ) и была организована в 1956 г. Ларисой Татариновой. Она выполнила первую в Приморье масштабную работу по эпидемиологии и вирусологическим аспектам клещевого энцефалита. Главное, данное исследование позволяет сравнивать, что произошло за эти десятилетия с вирусами и инфекциями, как они видоизменялись, и какое влияние оказывали на человека. Это был фундаментальный научный труд, и до сих пор кандидатская диссертация Ларисы Георгиевны является настольной книгой и актуальным практическим пособием для Галины Леоновой. Она пришла сюда 50 лет назад совсем еще юной выпускницей Владивостокского государственного медицинского института и окунулась в совершенно новую и неизвестную для себя область и проблематику.

 

- Мне пришлось всему учиться заново и ставить перед собой цели и профессиональные задачи, которые требовалось достичь, чтобы вырасти в настоящего ученого, - рассказала корр. портала VladMedicina.ru Галина Николаевна. - Я не могла позволить себе остаться просто статистом и констатировать то, что есть. Мне сразу пришлась по нраву и по душе проблема клещевого энцефалита. Прошла трехмесячное обучение на курсах усовершенствования в московском НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского, и эта школа стала для меня импульсом и зарядом, предопределившим всю мою дальнейшую деятельность на ниве науки. Конечно, наши исследования пошли значительно дальше и глубже кандидатской диссертации Ларисы Татариновой. Меня прежде всего интересовало, что происходит в Приморье в 70-е годы по сравнению с ситуацией 20-летней давности.

 

Я на всей территории края начала выделять большое количество штаммов вируса клещевого энцефалита из иксодовых клещей (тех паукообразных, которые нападают на людей), чтобы выяснить степень их зараженности. Но мне этого показалось мало, и я стала наблюдать и выделять штаммы из крови людей с разными формами инфекции. У меня есть авторские патенты, описывающие оптимальный алгоритм изоляции штаммов из биологического материала, взятого от человека для их дальнейшего сравнения и изучения. Я выделила сотни различных штаммов вируса клещевого энцефалита, исследовала их биологические характеристики, выяснила, как их воспринимают лабораторные животные при различных путях заражения. В частности, с какого возраста болеют и как переносят заболевание белые лабораторные мыши.

 

На стыке вирусологии и генетики

 

Но изучения одних биологических характеристик пытливому ученому показалось недостаточно - она заключила договоры с Лимнологическим институтом СО РАН Иркутска, чтобы сообща с молекулярными генетиками под руководством доктора биологических наук Сергея Беликова решить амбициозную задачу проведения полногеномного секвенирования штаммов вируса клещевого энцефалита, выделенных от людей с разными формами инфекционного процесса.

 

- В результате мы выявили крайне любопытную картину и получили очень много научных данных, которые легли в основу десятка диссертаций, включая докторские, - отмечает Галина Леонова. -  Этими материалами и данными успешно пользовались молодые ученые, т.е. они представляли конкретную научно-практическую ценность. Мы выяснили, что штаммы вируса клещевого энцефалита, вызывающие различные формы инфекционного процесса, различаются между собой и по молекулярно-генетической структуре. Одно дело, когда иммунная система организма встречается с высоковирулентным штаммом, не может его преодолеть и человек заболевает - здесь ничего нового нет.

Анализ заболеваемости клещевым энцефалитом в Приморском крае за последние 80 лет показал средний уровень летальности 17%. Это крайне высокий процент, у нас в этом отношении очень эндемичный регион. Такого уровня нет ни на одной территории России и всего Евразийского континента. А клещевой энцефалит распространен от берегов Тихого океана до Атлантики. Но нам удалось получить совершенно новые данные о том, что в природе встречаются не только высоковирулентные штаммы. Их как раз выделить легче и проще, они очевидны, а вот неявного и скрытого в природе всегда больше. Мы обратили внимание на слабовирулентные штаммы вируса клещевого энцефалита, и именно это стало ключевой фишкой наших исследований, их новаторским зерном.

 

Совместные объединенные усилия, сплав вирусологии и генетики принес свои плоды - благодаря разработанным Галиной Николаевной методам по изоляции вирусов инициативной группе ученых удалось выделить достаточно большое число слабовирулентных штаммов, которые не вызывают заболевания клещевым энцефалитом. Сравнительный анализ молекулярно-генетической характеристики высоко и слабовирулентных штаммов показал их существенное геномное различие. Раньше подобных исследований никто не проводил.

 

Пик и спад заболеваемости

 

- Их результаты имеют огромное значение в подборе противовирусных средств, изготовлении вакцинных препаратов, - акцентирует руководитель лаборатории. - К примеру, высоковирулентные и слабовирулентные штаммы реагируют на иммуноглобулин по-разному, и могу ответить на вопрос, почему человек не заболевает. Пока при попадании слабовирулентного штамма в кровь происходит сборка вирионов внутриклеточно, иммунная система успевает ударить по вирусу и успешно его элиминировать до развития инфекционного процесса. Что крайне важно, т.к., зная этот механизм, мы можем успешно разрабатывать и подбирать противовирусные препараты. В 90-е годы мы столкнулись с небывалой активностью клещевого энцефалита. На этом фоне мы смогли выделить много как высоко, так и слабовирулентных штаммов. Тогда произошла своего рода историческая встреча разных вирусных популяций, что вкупе с невыясненными природными особенностями, экономическим кризисом и социальными потрясениями породило беспрецедентную вспышку клещевого энцефалита с высокой летальностью. В связи с этим в обществе фактически началась паника, отголоски которой мы наблюдаем до сих пор.

 

Но лихие во всех отношениях 90-е миновали, наступили нулевые, и заболеваемость постепенно начала снижаться. Прошло более 20 лет, и, по словам Галины Николаевны, в последнее десятилетие наблюдается совершенно потрясающая картина. Вирус клещевого энцефалита в иксодовых клещах, снятых с людей и собранных с растительности, встречается крайне редко. Зараженность паукообразных снизилась до 1% и продолжает падать. Сегодня обнаружить клещевой энцефалит, даже с использованием передовых методов исследования - иммуноферментного анализа и ПЦР-диагностики - большая редкость. Причем даже в случае выявления клеща-вирусоносителя, совершенно необязательно, что человек заболеет. Хотя, конечно, встреча с высоковирулентным штаммом не исключена, и такие единичные эксклюзивные прецеденты на территории Приморского края иногда происходят. Речь идет в среднем об одном случае на сто.

 

- Самое удивительное, что сегодня чаще всего зараженные клещи встречаются на о. Русском, - констатирует главный научный сотрудник НИИ им. Г.П. Сомова. - До недавнего времени он был закрытой территорией, относительно замкнутым природным ареалом, а после начала масштабных строек и урбанизации остров стал одним из самых эндемичных районов. Поэтому очень важно, чтобы человек в кратчайший срок после присасывания клеща, сразу или максимум три дня получил иммуноглобулин. Если время упущено, и инфекционный процесс уже запущен, вирус добирается до клеток мозга и способен привести к летальному исходу.

 

Не энцефалитом единым...

 

Как подчеркивает Галина Леонова, в последние годы в клещах также выявляется достаточно большое количество других возбудителей:

 

- Этому способствовало внедрение в нашу практику современных методов ПЦР-диагностики. До начала 90-х годов о болезни Лайма и иксодовом клещевом боррелиозе мало кто знал и слышал. Когда происходили случаи присасывания клещей, и доктор видел в этом месте большое красное пятно явно аллергического характера, то диагноз ставился однозначный: клещевой энцефалит с аллергической реакцией на укус клеща. Между тем когда ученые приступили к изучению этой болезни, то оказалось, что ее вызывает совершенно другой возбудитель - боррелии, которые очень широко распространены в природе. Настолько широко, что цифры в некоторых регионах страны и, в частности, в Приморье, просто поражают. У нас по краю зараженность клещей боррелиями в разных районах составляет от 20 до 70 процентов. Инфекция не смертельная, но очень неприятная - она хроническая, поражает внутренние органы, суставы, сердечную мышцу и даже добирается до мозга.

 

Кроме того, имеет тенденцию сначала активизироваться, а потом, после воздействия антибиотиков, затаиться и впасть в спячку. И сидят эти боррелии в суставах в спящем режиме длительное время, никак себя не проявляют, а потом неожиданно просыпаются и доставляют человеку массу проблем. Если возбудитель уже попал в организм, полностью избавиться от него крайне сложно. Что характерно - первые две-три недели боррелии размножаются исключительно в месте укуса, они еще не попали внутрь организма, накапливаются в месте укуса, поэтому наиболее эффективно будет избавиться от них именно в этот период. Необходимо сразу обратиться к инфекционисту, который назначит антибиотики широкого спектра действия. 

 

Кроме того, в последние пять лет появились новые для нас микробные возбудители - анаплазмы и эрлихии, которые вызывают заболевания со схожей клинической картиной. Но и это еще не все - есть такая инфекция, как риккетсиоз. Она тоже довольно широко распространена на территории Приморья, и, хотя летальных исходов не вызывает, наносит существенный вред здоровью. При этом риккетсиоз хорошо поддается лечению антибиотиками. Ну и, наконец, мы выявили совершенно новую для региона инфекцию - боррелию Миямотои.

 

Охота за эксклюзивными штаммами

 

Всю трудовую деятельность Галину Николаевну интересовали новые вирусы, причины и факторы их возникновения и распространения на территории края. Все они прошли сложную процедуру полногеномного секвенирования. В 70-х годах врач и ученый выявила вирус Повассан из подгруппы комплекса клещевого энцефалита, который активно циркулировал в регионе. Для Приморья это совершенно эксклюзивный штамм - впервые он был выделен в Канаде, и в свое время специалисты не понимали, как он мог оказаться на Дальнем Востоке. 

 

- Тогда мы вновь обратились к молекулярно-генетическим методам исследования, - говорит Галина Леонова. - После того как выяснилось, что Повассан имеет канадское происхождение, мы сделали предположение, что вирус был завезен в результате общения и взаимодействия наших сограждан с жителями Аляски, перевозки грузов и животных. Какое-то время Повассан благополучно существовал и размножался совместно с популяцией вируса клещевого энцефалита, они друг другу не мешали. А когда произошло серьезное снижение активности вируса КЭ, то и Повассан затаился и ушел в тень, впал в анабиотическую фазу. Я не могу утверждать, что речь идет об элиминации вируса - он так просто из природы никогда не уйдет, а сидит и ждет подходящего стечения обстоятельств. Что должно случиться, какие факторы сложатся для пробуждения и возвращения вируса, мне неизвестно, но то, что периоды затишья рано или поздно кончатся - факт. Клещевая инфекция снова поднимет голову и войдет в активную фазу. Но сегодня мы подготовлены к встрече с ней намного лучше и в плане технических средств диагностики, и в ключе эффективных вакцинных препаратов.

 

Помимо Повассана, я также впервые выявила вирус Loupingill - шотландский энцефаломиелит и Лиссавирус из группы бешенства у молодой девушки, которая была оцарапана летучей мышью и умерла. Я как ученый всегда ищу что-то новое и ранее неизвестное. И вот мы на пороге ещё одного открытия - совсем недавно я опять обнаружила в клещах непонятный и незнакомый мне вирус, которому и названия еще нет. Мы только приступили к его изучению, планируем воспользоваться уже неоднократно апробированным и самым надежным методом - полногеномным секвенированием. Только этот анализ дает полновесные основания отнести новый вирус к какой-либо группе. А моя задача показать, какое значение он имеет для человека, встречался ли он с ним раньше, или нет, есть ли в организме соответствующие антитела. В любом случае процесс рождения новых вирусов в природе идет безостановочно. Добавлю, что совершенно необязательно, если мы выявляем какой-то возбудитель, то человек заразился. Клещ или может питаться непродолжительное время, или иммунная система организма срабатывает быстро и четко, уничтожая вирус в зародыше.

 

На передовой вирусологического фронта

 

В настоящее время в ведущих НИИ страны разработаны диагностические наборы для выявления самых разных клещевых инфекций, и в ПОТИ исследуют паукообразных методом иммуноферментного анализа и полимеразной цепной реакции. При помощи ПЦР можно установить порядка восьми возбудителей, но для руководителя лаборатории, как было отмечено,всегда представляло большой научный интерес вирусологическое обследование клещей и людей. Благодаря работе лаборатории также выявлены значения иммуноглобулина в элиминации разных штаммов вируса КЭ, т.е. постоянно оценивается эффективность проводимой вакцинопрофилактики. Здесь же определяется, достаточно ли антител в организме человека после прививки от клещевого энцефалита, проверяется иммунный ответ и выясняется, когда ему требуется очередная ревакцинация. Нередко бывает, что даже после сделанной пять-десять лет назад прививки титры антител по-прежнему высоки, и в повторном введении препарата смысла нет. 

 

При этом Галина Николаевна вынуждена признать недостаточность материально-технической базы родного института для ведения полноценной научно-исследовательской деятельности:

 

- Сегодня мы пользуемся единственным, полученным еще в 2012 году под саммит АТЭС аппаратом для ПЦР-диагностики, на котором проводим огромный пласт исследований. Я прошла специальное обучение, и с тех пор прибор не простаивал ни единого дня, мы продолжаем делать на нем науку, он уже серьезно устаревает, а приобретения нового в ближайшей перспективе не предвидится. Хорошо оснастились санэпидслужбы, медицинский университет, а наша структура, работающая на самой передовой вирусологического фронта, осталась без должного внимания. Поэтому, конечно, мы нуждаемся в современном оборудовании для ПЦР-диагностики, геномного секвенирования.

 

Лаборатории требуются не только новые приборы, но и специалисты, умеющие грамотно на них работать. Для того чтобы отсеквенировать ранее неизвестный штамм, необходим огромный и кропотливый высококвалифицированный труд, серьезные финансовые вливания. Логично и разумно, если полноценная техническая база будет располагаться в профильном институте и на территории выявления нового вируса, который откроет следующую страницу в научной летописи природно-очаговых трансмиссивных инфекций и станет еще одним актуальным для человечества экспонатом в обширной коллекции уже имеющихся в ПОТИ возбудителей.