Ученые объяснили механизм коэволюции кролика и вируса

За последние 70 лет австралийские кролики и заражающие их вирусы миксоматоза претерпели значительную коэволюцию: первые стали в значительной степени устойчивы к заражению, а вторые перестали раньше времени убивать своих хозяев. К такому выводу пришли американские исследователи, опубликовавшие свои выводы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вирус миксоматоза кроликов (ВМК) принадлежит к семейству поксвирусов (в него также входит возбудитель человечества натуральной оспы). Вызываемая им инфекция избирательно поражает кроликов и проявляется опухолями кожи, поражением слизистых оболочек, лихорадкой и слабостью. Большинство зараженных животных умирают в течение двух недель от начала заболевания.

В 1950-х годах ВМК использовали для уменьшения популяции европейских кроликов в Австралии (расплодившиеся в отсутствие естественных врагов зайцеобразные стали представлять серьезную угрозу экосистеме континента). На тот момент смертность кроликов от миксоматоза приближалась к 100 процентам. Однако через несколько лет вирус значительно ослаб, а кролики, в свою очередь, стали более устойчивы к нему.

Сотрудники Канзасского университета в Манхэттене и Флоридского университета в Гейнсвилле изучили взаимодействие ВМК с врожденной иммунной системой животных. Для этого они вводили в дрожжи и культуры клеток противовирусный белок протеинкиназу R (PKR) различных видов млекопитающих, в том числе человека. Выяснилось, что вирусный белок M156 видоспецифично блокирует PKR кроликов, не действуя на аналогичный фермент других животных и человека.

Также ученые выяснили, что из-за единственной точечной мутации в гене M156, которая наблюдается более чем у 50 процентов австралийских штаммов ВМК, этот белок теряет способность ингибировать кроличью PKR. Это ведет к ослаблению (аттенуации) вируса и развитию у кроликов устойчивости к нему.

С другой стороны, столь широкое распространение ослабленного штамма свидетельствует об эволюционном преимуществе, связанном с мутацией. Подобное явление, когда снижение вирулентности возбудителя способствует его распространению, известно давно. Оно связано с тем, что ослабленный вирус вызывает не скорый летальный исход, а длительное хроническое заболевание, и его носитель успевает заразить большее число сородичей.

По словам исследователя Стефана Ротенберга (Stefan Rothenburg), изучение коэволюции вирусов и млекопитающих поможет понять то, как вирусы преодолеают межвидовые барьеры и, в частности, становятся опасными для человека.

Олег Лищук