Во время обычного сезонного гриппа график, отражающий зависимость смертности от возраста, имеет U-образную форму, то есть чаще всего умирают дети и старики. Это объяснимо, ведь их иммунная система ослаблена в связи с возрастом. Однако во время смертоносной пандемии гриппа 1918 года, типичная U-образная кривая приобрела вид буквы W с большим скачком посередине, отражающим высокую смертность среди молодых людей. Если и есть урок, который нам непременно нужно извлечь из пандемии 1918 года, то он заключается в том, что новые вирусы далеко не всегда соответствуют нашим ожиданиям и ведут себя так же, как вирусы прошлого.
В бараках Этапля было многолюдно, тесно и холодно. Местная больница принимала солдат с фронта – до двадцати трех тысяч за раз и два миллиона в общей сложности; там то и дело бывали вспышки дизентерии, сыпного и брюшного тифа и легочных инфекций. Многие солдаты возвращались с фронта, еще не успев оправиться от последствий газовых атак, поразивших их дыхательную систему. Бойцы делали все возможное, чтобы быть наготове, прививаясь от холеры, брюшного тифа и натуральной оспы. И все же болезней избежать не удалось.
Зимой в начале 1917 года в Этапле разразилась вспышка заболевания, «почти достигшая масштабов эпидемии», которую, как сообщалось в журнале The Lancet, могла вызывать «бацилла инфлюэнцы». (В то время еще не было известно, что это вирус.) Больные жаловались на симптомы респираторного заболевания, получившего название «гнойного бронхита», который сильно отличался от обычного. Пациентов мучили цианоз и пневмония, а пиковая смертность в течение семи недель достигла шокирующих 45 %.
Обстановка в Этапле стала очередным примером идеального совпадения факторов, которые могли поспособствовать появлению нового вируса гриппа. Там в стесненных условиях жило множество молодых людей, чья иммунная система была подавлена стрессом и другими инфекциями, а рядом – поголовье свиней, регулярно пускавшихся на убой, чтобы прокормить солдат, которым также доставалось мясо домашней птицы, живьем закупавшейся в окрестных деревнях. Базу окружали прибрежные болота, где часто можно увидеть перелетных птиц, благодаря чему это место поистине идеально подходило для появления нового вируса.
По другую сторону Ла-Манша, на юго-востоке Англии, военный госпиталь гарнизона Олдершот пытался справиться с собственной разновидностью гнойного бронхита. Там разразилась вспышка тяжелого респираторного заболевания, сопровождавшегося теми же симптомами, что и у больных в Этапле, включая такой же «выраженный гелиотропный цианоз». Смертность была высокой и колебалась в пределах 6–25 %.
Когда закончилась вторая волна пандемии, длившаяся с августа по декабрь 1918 года, врач из больницы Олдершота вспоминал о событиях, пережитых в холодные месяцы 1917, отмечая: «В сущности, гриппозно-пневмококковый „гнойный бронхит“, который мы и наши коллеги описывали в 1916 и 1917 году, представляет собой то же самое заболевание, что и „гриппозная пневмония“, наблюдаемая во время текущей пандемии…» Другими словами, по меньшей мере с точки зрения клинической практики, врачи уже встречались с этим монстром.
И было это более чем за год до начала первой весенней волны пандемии 1918 года.
Врачебные заключения и документы, которым уже больше сотни лет, могут раскрыть подробности возникновения самой смертоносной пандемии гриппа в истории человечества, но золотой стандарт – это генетические данные. Самое трудное – отыскать нетронутые человеческие ткани того времени, в которых все еще содержится доступная для секвенирования РНК вируса.
В отличие от двухцепочечной ДНК, РНК имеет однонитевую структуру, и ее молекула менее стабильна и легко распадается. Так называемые рибонуклеазы – природные ферменты, которые распознают и разрушают РНК – встречаются повсюду. На письменных столах, кончиках наших пальцев, ноутбуках и чашках кофе. Для молекулярного биолога нет ничего страшнее этих ферментов, ведь чтобы испортить образец, достаточно забыть надеть перчатки или использовать лабораторную посуду, не простерилизованную в автоклаве.
Поэтому первой трудностью стал поиск годных образцов. К счастью (а вернее, к несчастью), пандемия охватила весь земной шар, в том числе изолированные уголки таких регионов, как Аляска. Из восьмидесяти человек, проживавших в деревне Бревиг-Мишн до пандемии, осталось всего восемь, после того как всех выкосил грипп. Однако, поскольку эта деревенька находилась так далеко и эпидемия охватила ее так быстро, умерших тут же похоронили, и их замороженные тела до сих пор пребывают в вечной мерзлоте, благодаря которой сохранились их ткани, а вместе с ними и убивший их вирус гриппа.
В 1951 году, получив разрешение деревенских старожилов, микробиолог Йохан Халтин раздобыл образцы легочной ткани маленькой девочки. Ее тело нашли в месте захоронения хорошо сохранившимся – в голубом платье, с красными ленточками в волосах. К сожалению, методы хранения образцов в 1951 году были далеки от идеала, и Халтину не удалось выделить вирус.
В 1997 году вирусолог Джеффри Таубенбергер вместе с Халтином, которому к тому времени исполнилось семьдесят два года, предпринял новую попытку. Ранее Таубенбергер, биолог Энн Рейд и их команда уже секвенировали девять фрагментов генома вируса 1918 года, добытых из образцов обработанных формальдегидом и запечатанных в парафин легочных тканей, которые были взяты у американского военнослужащего из Южной Каролины, скончавшегося через шесть дней после поступления в лагерный госпиталь форта Джексон. Вновь запросив и получив разрешение старожилов деревни Бревиг-Мишн, ученые опять раздобыли замороженную легочную ткань, на этот раз принадлежавшую женщине из народности инуитов, которую они назвали именем Люси – вероятно, она умерла в возрасте двадцати с небольшим лет, и ее тело было захоронено на глубине двух метров. Таубенбергер и Халтин смогли выделить новые сегменты вирусного генома и получить полную генетическую последовательность вируса, добавив к ним другие отрезки РНК, добытые у военнослужащего из Южной Каролины, а также у погибших жертв гриппа из лагеря Аптон в Нью-Йорке.
Американский микробиолог доктор Терренс Тампи работает с образцами штамма гриппа, спровоцировавшего пандемию 1918 года.
Мало-помалу ученые старательно секвенировали всю генетическую последовательность вируса 1918 года, пока в 2004 году работа не была завершена. Геном печально известного вируса гриппа 1918 года – все восемь генов – был целиком расшифрован и готов к исследованиям.
Можно было надеяться, что гены расскажут нам, почему этот вирус оказался столь смертоносным. Но ожидания не оправдались. Ученые не обнаружили в протеинах никаких особенностей, которые объяснили бы, почему штамм 1918 года стал таким вирулентным. В генетических последовательностях тоже не удалось выявить никаких изменений, которые могли бы стать этому причиной. Найти разгадку не удалось.
Инфлюэнца, «испанка» и la grippe
Слово influenza в переводе с итальянского значит «влияние» и восходит к латинскому понятию influentia – «перетекание». Эти слова проникнуты средневековым астрологическим смыслом, поскольку некогда считалось, что звезды влияют на течение болезни. Однако этот термин также мог подразумевать вспышку инфекции, как например в выражении influenza di febbre scarlattina, что значит «эпидемия скарлатины».
Французы обозначали эту болезнь термином la grippe, который буквально означает «приступ» и впервые упоминается в 1776 году. Войдя в обыденный лексикон американцев, это слово стало подразумевать под собой грипп и в начале XX века употреблялось именно в этом значении.
Но почему же болезнь, положившую начало пандемии 1918 года, прозвали «испанским гриппом» или «испанкой»? Из-за военной цензуры многие государства не хотели открыто признавать факт пандемии. Однако Испания во время Первой мировой войны занимала нейтральную позицию и поэтому могла свободно говорить о разразившейся в ее границах эпидемии. (Весьма любопытно, что испанцы называли болезнь «французским гриппом», полагая, что она пришла в Испанию из Франции.)
Гриппом 1918 года переболел испанский король Альфонсо XIII, чему болезнь и обязана своим названием.
В мае 1918 года, когда гриппом заболел король Альфонсо XIII, страх перед «испанкой» еще больше усилился, хотя истоки эпидемии, вероятнее всего, никакого отношения к Испании не имели.
Но генетический анализ все же показал, что в период с 1900 по 1915 год человек, скорее всего, заразился вирусом, который стал предком гриппа 1918 года. Ген нейраминидазы принадлежал вирусу птичьего гриппа – складывалось впечатление, что он передался млекопитающим незадолго до 1918 года. Между тем ген гемагглютинина больше напоминал те, что свойственны вирусам млекопитающих – свиней или человека, а не птиц.
Теперь, когда в распоряжении ученых была полная генетическая последовательность вируса, настала пора разобраться, как он ведет себя в реальной жизни. Для начала Питеру Палезе из Школы медицины Икана Медицинского центра Маунт-Синай пришлось предпринять подготовительный шаг: переписать РНК вируса 1918 года в ДНК, воспользовавшись методом обратной генетики, который он в числе первых использовал для создания вирусов гриппа. После этого из получившейся ДНК были созданы плазмиды (кольцевые молекулы ДНК, которые способны самостоятельно реплицироваться внутри клеток и присутствуют во многих бактериях).
Наконец настало время воссоздать вирус, положивший начало самой смертоносной пандемии, которая известна истории. Нетрудно догадаться, что это вызывало немало беспокойства. В частности, спать по ночам ученым не давало опасение, что вирус может попасть не в те руки. Директор CDC США Джули Гербердинг приняла взвешенное решение позволить заняться реконструкцией вируса одному единственному ученому непосредственно. На эту роль был избран Терренс Тампи, руководитель отдела по исследованию вирусов гриппа подразделения иммунологии и патогенеза CDC. На этом эта