Какая вещь – самая страшная на нашей планете? Так прозвучал вопрос на форуме Reddit. Самый популярный ответ звучит так: «Прионы». Автор текста на Reddit аргументирует свою позицию следующим образом: прионы способны превратить мозг живого существа в губку, вызванные ими заболевания лишают возможности жевать и спать. Прионы чрезвычайно заразны, а еще могут у вас возникнуть без какой-либо причины. Причем от момента заражения до появления первых симптомов могут пройти десятилетия. Так что вы можете быть заражены прионами прямо сейчас – и даже об этом не подозревать. И да, все прионные заболевания на 100% смертельны. Насколько этот комментарий правдив с точки зрения науки и действительно ли прионы являются самой страшной вещью на планете? Давайте разбираться.
Опасная уникальность прионов
Прионы – это инфекционные белковые агенты. В нашем теле есть нормальные версии прионов, обычные безобидные белки. Но те же самые белки, состоящие из тех же самых аминокислот, могут свернуться по-другому. И такая испорченная версия приона запускает смертельную цепную реакцию. Плохой прион, взаимодействуя с обычным подобным себе белком, тоже превращает его в плохой. По цепной реакции «плохих» белков становится все больше и больше, происходит “молекулярная эпидемия”. Плохие белки не разрушаются, а накапливаются до тех пор, пока полностью не вытеснят «хорошие» – и сцепляются друг с другом, образуя токсичные для клеток бляшки. Особенно много нормальных прионных белков в нервной системе – поэтому результатом этого процесса является изрешеченный мозг, похожий на губку, или губчатая энцефалопатия.
То, что белки оказались инфекционными агентами, в свое время потрясло научный мир. Многие до последнего не верили, что такое возможно, но потом за открытие прионов вручили Нобелевскую премию. Ведь мы привыкли, что нормальные инфекции – это вирусы, бактерии, на худой конец грибы. Но белки?
Да, действительно, вы можете подцепить прионы, пообедав зараженным мясом. Можете унаследовать прионную болезнь. Раньше был риск заражения в результате медицинских вмешательств. Но самое страшное – прионы могут появиться у вас вообще безо всякой причины. В один день в вашем теле белок неправильно свернется и начнет заражать свои здоровые аналоги по соседству. С этого момента вы обречены.
Прионы убивают очень медленно. От момента заражения до появления симптомов может пройти десять, тридцать, а то и пятьдесят лет. Вы можете быть заражены прионами прямо сейчас и даже об этом не подозревать.
Страшно и то, что прионы практически неубиваемы, они выдерживают нагревание и могут сохраняться долгие годы после смерти жертвы в ее останках. Как говорится, что мертво – умереть не может.
Самая распространенная прионная болезнь людей – болезнь Крейтцфельдта-Якоба, в результате которой человек теряет контроль над своим телом и разумом.
Всё начинается с тревожности и депрессии, а заканчивается галлюцинациями, тремором и смертью. Но, к сожалению, даже это не самое страшное, что могут сделать прионы с человеком.
Племена каннибалов
Что ж… начнем мрачное путешествие по следам преступлений прионов. Переместимся в темные леса Папуа — Новой Гвинеи. Племя форе веками соблюдает священную традицию, духовную скрепу. После смерти аборигена его плоть съедается членами семьи в ходе ритуального каннибализма, чтобы впитать дух покойного. Женщинам и детям достается мозг мертвеца – как самая невкусная часть. Сексизм проклятый. Но годы спустя биологическое проклятие наказывает тех, кто посмел съесть себе подобного.
Проклятье это получило название куру – “хохочущая болезнь”. На ранних этапах возникает тремор, проблемы с речью и управлением мышцами. Потом приходит эмоциональная нестабильность, депрессия и неконтролируемый, спорадический смех. И, наконец, больной теряет способность говорить, глотать, ходит под себя и перестает реагировать на окружающий мир. Затем умирает.
У нас нет точных данных о том, как именно болезнь куру появилась у форе. Но, скорее всего, когда-то у одного из его членов случилась спонтанная смена конформации прионного белка. Больной умер, а его наполненный прионами мозг съели сородичи и заразились. И именно в этом племени, среди смерти и мрачных ритуалов, американский педиатр и вирусолог Даниел Гайдузек сделал один из главных шагов в сторону открытия прионов.
Именно Гайдузек первым предположил, что куру передается через ритуальное употребление мозгов. Позже он доказал эту гипотезу, успешно передав болезнь куру приматам и продемонстрировав ее необычайно долгий инкубационный период. Но даже сам Гайдузек не понимал, что именно открыл и как эта болезнь на самом деле работает.
Ученые-еретики
В 1976 году вместе с Барухом Бламбергом Гайдузек получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся новых механизмов происхождения и распространения инфекционных заболеваний». И все же он считал, что куру имеет вирусную природу. Поэтому, чтобы докопаться до истины и открыть прионы, другим ученым пришлось идти против авторитета нобелевского лауреата. Когда-то идея опасных прионов была ересью, а ученые, оспаривающие вирусную природу куру, были еретиками.
Главным ученым-еретиком оказался Стенли Прузинер.
Именно он обнаружил новый биологический принцип развития инфекции через патогенные белки. Лично для меня Стенли Прузинер – это воплощение науки «здорового человека». Именно он вдохновил меня на написание книги «Гарвардский Некромант» – тоже об ученых-еретиках, но доказавших существование магии в мире, где она есть.
Прузинер в конце 60-х гг. работал врачом. Один его пациент умер от губчатой энцефалопатии. Прузинер и сам поначалу предполагал, что болезнь может быть вызвана вирусами, которые пока не открыли. А в 1982 году он опубликовал статью, в которой выдвинул гипотезу о белке в качестве инфекционного агента. Научное сообщество его не поддержало. Врача активно критиковали, а некоторые учёные даже считали его сумасшедшим. И все же статья вышла, ведь разногласия – часть научного процесса. Да и сам Прузинер не обозлился, не объявил себя непризнанным гением, не требовал от окружающих “смены парадигмы”. Он просто продолжал работать, публикуя доказательства за доказательствами.
К середине 1980-х годов Прузинер доказал, что в нервной системе при развитии болезни появляются бляшки из такого же белка, который вызывает болезнь. А к началу 1990-х он и его коллеги смогли установить и аминокислотную последовательность болезнетворного белка-приона, и идентичную ей последовательность нормального прионного белка.
В одном из интервью Прузинер рассказал про свой опыт научной стажировки в национальных институтах здоровья США. Там он работал с одним известным биохимиком, который доказал одну из своих гипотез с помощью полдюжины экспериментальных проверок. Прузинер поймал себя на мысли, что “одной проверки было бы достаточно”, но его коллега так не хотел ошибиться, что проверял даже то, что уже проверил. Видимо, этот по-настоящему научный подход и позволил Прузинеру докопаться до истины.
Интересно и то, как Прузинер отзывался о профессии ученого: «Нет ничего, что способно хотя бы приблизиться к тому, что дает занятие наукой. Множество замечательных коллег. Что-то действительно значимое, о чем можно поговорить с окружающими. Что-то, о чем ты думаешь перед сном. Думаешь, когда просыпаешься. И проблемы, решение которых занимает время. Это действительно чудесно. Это настоящая сказка».
И в итоге благодаря своему упорному труду Прузинер убедил всех в правильности гипотезы о прионах. А в 1997 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Пример Стенли Прузинера еще и доказывает, что научное сообщество можно переубедить даже по самым фундаментальным вопросам. Наука не догматична, она просто, в отличие от религий, требовательна к доказательствам.
Жертвы прионов среди учёных
А теперь переместимся во Францию, в одну из местных лабораторий. Здесь работала ученая Эмили Жомен. На ее счету – множество по-настоящему интересных научных работ, она публиковалась в Science и других престижных журналах. У нее есть статья о том, как прионы могут преодолевать межвидовые барьеры. Также есть работа, в которой она задается вопросом, как прионы проникают в мозг, и раскрывает механизмы прионных заболеваний. Еще девушка участвовала в улучшении технологии обнаружения прионов в биологических образцах. И это, конечно, далеко не все ее достижения. И наверняка Эмили могла бы внести еще больший вклад в изучение прионов, если бы не их смертоносная сила.
В 2010 году произошел маленький инцидент, который стал для француженки роковым. Она порезала палец об аппарат, которым ранее разрезала мозги трансгенных мышей, зараженных человеческими прионами. Это произошло, несмотря на то, что Эмили носила двухслойные защитные перчатки. Спустя семь лет после злополучного пореза, в 2017 году, ее стала преследовать боль. Сначала боль была в районе шеи и плеча, а затем распространилось по всей правой половине тела. В 2019 году Жомен погрузилась в депрессию, ее стали преследовать галлюцинации, стала подводить память. Собственный мозг обернулся против нее, а жизнь молодой ученой превратилась в настоящий кошмар. В том же году Эмили умерла в возрасте тридцати трех лет. Вскрытие подтвердило, что виной тому были прионы. После её смерти во Франции временно приостановили изучение прионов – чтобы улучшить технику безопасности. И чтобы таких трагедий больше не происходило.
И, скорее всего, случай Эмили – не единственный. Вероятно, последний человек, умерший от вариантной болезни Крейтцфельда-Якоба в Италии, также был работником лаборатории.
А ведь сейчас на фоне всех баек о коронавирусе, сбежавшем из лаборатории, у людей закрепляется в голове образ безумных ученых, из-за которых страдает человечество. Но как мы видим, на самом деле ученые, наоборот, рискуют жизнью ради нашего будущего.
Фатальная семейная бессонница
Перенесемся в море. Во время отдыха на круизном лайнере 53-летний мужчина по имени Силвано заметил, что вспотел больше обычного, а его зрачки сузились до крошечных точек. Когда-то такой же стеклянный взгляд он наблюдал у своего отца и двух сестер. Именно тогда Силвано понял, что стал жертвой «семейного проклятия», преследующего его род с XVIII века. Мужчину стали мучать тремор, запоры, импотенция и, что самое ужасное, в конце концов наступила полная потеря сна. Ближе к смерти он будто бы находился в состоянии ходячей комы. Силвано скончался спустя пару лет после возникновения симптомов, но завещал свой мозг науке, чтобы ученые выяснили, как бороться со смертоносными прионами.
Биологическое проклятие, настигшее Силвано, называется фатальная семейная бессонница. И она действительно может поражать целые семьи и поколения – будто злая ведьма после страшной обиды наложила проклятие на целый род. Фатальная семейная бессонница является аутосомно-доминантным заболеванием, то есть достаточно всего одной неправильной копии гена для того, чтобы получить эту болезнь. Каждый ребенок больного родителя имеет 50% шанс получить проклятье.
Как и при других прионных заболеваниях, в мозгу больных неправильно сворачивается белок, после чего он начинает накапливаться в гипоталамусе. Никакие зомби не едят мозги с таким смаком, как это делают прионы. Постепенно это приводят к бессоннице, спазмам, деменции, галлюцинациям и смерти. После появления первых симптомов жить остается около полутора лет. А проявляется болезнь обычно в возрасте от 19 до 55 лет.
Фатальная семейная бессонница действительно уникальна, ведь при той же болезни Крейтцфельда-Якоба, тоже прионной, потери сна не происходит. Что еще более удивительно: в обоих случаях виноват один и тот же патогенный белок, но при фатальной семейной бессоннице в нем присутствует дополнительная мутация, замена одной аминокислоты на другую. Оба прионных заболевания возникают, если 178-я аминокислота прионного белка — аспарагин. И если 129-я аминокислота этого белка — метионин, то будет семейная бессонница, а если валин – то “классический” Крейтцфельд-Якоб. Мы это еще вспомним.
Олени-зомби
В 2022 году пожилой охотник, который много лет ел оленье мясо, пожаловался врачам на спутанность сознания и приступы агрессии. Несмотря на попытки врачей помочь пациенту, его состояние стремительно ухудшалось, и уже через месяц он скончался. Было подтверждено, что причиной его смерти стала прионная болезнь Крейтцфельдта-Якоба.
Но вот что подозрительно: у мужчины был друг, такой же охотник и мясоед, который тоже скончался от Крейтцфельдта-Якоба. Оба мужчины когда-то ели мясо оленей из лесов Северной Америки. Там у этих животных встречается хроническая болезнь истощения – тоже прионное заболевание. Совпадение? Или, может, прионы могут передаваться от оленей к людям?
Представьте себе такого оленя. Его глаза пусты, а ребра проступают сквозь натянутую иссохшую кожу. Его шаги неестественно медленные и шаткие, словно у марионетки на оборванных нитках. Мышцы оленя дергаются, слюна капает изо рта, он не боится людей. Таких больных существ называют оленями-зомби. Но они куда страшнее внутри, чем снаружи: их мозги тоже изъедены смертельными прионами.
Скорее всего, болезнь распространяется между оленями через клещей. По крайней мере, исследования показывают, что клещи могут переносить кровь с прионами. И многие люди уже начинают паниковать, опасаясь межвидового заражения. Страхи усугубляются тем, что, по данным исследований, прионы сохраняются в мясе оленей даже после его обработки в процессе приготовления.
Чтобы проверить возможность передачи хронической болезни истощения между видами, был проведен эксперимент над гуманизированными мышами. То есть мышами с человеческим геном нормального, не испорченного приона, который сам по себе не опасен, но является мишенью для прионных болезней. В мозг таких мышей специально вводили прионы больных оленей. Первоначальные тесты не выявили инфекции, хотя более чувствительный анализ показал слабую активность прионов у некоторых мышей.
Постараюсь немного успокоить. О том, что вероятность передачи прионов от животных к людям все же мала, говорит еще одно исследование. Его авторы создали человеческие органоиды мозга. Так вот, эти искусственные миниатюрные человеческие мозги буквально мариновались в оленьих прионах. Но ни у одного органоида не было обнаружено следов болезни. Из этого был сделан вывод, что даже при прямом воздействии прионов оленей на ткани мозга человека инфекция вроде бы не распространяется. Хотя авторы исследования признают, что мы можем чего-то не знать. Если среди моих зрителей есть любители оленины, имейте в виду.
Сумасшедшие коровы
Оленей мы едим не так уж и часто. Получается, мы в безопасности? Но когда-то и коровье мясо подозревали во множестве трагедий. И, в отличии от ситуации с оленями, здесь передача прионов от животного к человеку задокументирована.
Переместимся в Великобританию 1980-1990-x. Здесь мы можем наблюдать коров, которые пожирают останки себе подобных. Какой ужас, коровы-каннибалы! Но все становится только хуже: ведь некоторые мертвые коровы были заражены коровьим бешенством – и, съев их, живые коровы тоже получают эту страшную болезнь. Да, коровье бешенство – тоже пное заболевание.
И вот ничего не подозревающие люди съедают мясо зараженной коровы. И умирают. Хотя случаев такого заболевания было немного, Великобританию охватила паника. Понять, какие коровы здоровы, а какие заражены, было практически невозможно. Помните Эмили Жомен? Недаром она пыталась улучшить методики, позволяющие обнаружить даже маленькое количество прионов в образце. И даже сейчас это все непросто.
Именно поэтому британцы убивали всех коров подряд. Из-за страха заразиться люди устроили настоящий геноцид невинных коров – и создали техногенную катастрофу. Знаете, в фильме «Хижина в лесу» шутили о том, что для пробуждения зла героям нужно совершить «запретное действие». Открыть шкатулку или древнюю книгу.
Будь жизнь фильмом ужасов, можно было бы сказать, что люди совершили то самое запретное действие, когда стали кормить коров трупами других коров. Вот мы и поплатились за это.
Страх перед болезнью был таким сильным, что вводились специальные ограничения для донорства крови, чтобы предотвратить передачу прионов. Например, в США запрещалось становиться донором крови тем, кто находился в Великобритании во время эпидемии. Сейчас в Лондоне есть мемориальная доска в честь погибших от этой болезни.
Увы, в результате эпидемии губчатая энцефалопатия дошла даже до котиков. Скорее всего коты, как и люди, получили прионы из зараженного мяса, так как первые случаи губчатой энцефалопатии у питомцев наблюдались уже после эпидемии, случившейся среди коров. Причем были зафиксированы случаи как у заразившихся домашних котов, так и у представителей семейств кошачьих покрупнее, которые жили в зоопарках. Был даже случай, когда у хозяина кота с губчатой энцефалопатией была обнаружена болезнь Крейтцфельда-Якоба, но прямой связи между их заболеваниями не нашли.
Но на самом деле задолго до коров и котиков первыми массовыми жертвами прионов стали овцы. И это была одна из самых больших проблем животноводства в XVIII-XIX вв. Эпидемия скрепи – её ещё называют или почесухой овец. Овцы и козы передавали прионы, поедая экскременты друг друга. Забавно, что в те времена возникло множество своеобразных гипотез о происхождении загадочного заболевания у этих млекопитающих. Кто-то винил во всем паразитов, иные искали ответ в сексуальной гиперактивности самцов. Была даже гипотеза, что овцы болеют и умирают из-за грома. Увы, о прионах тогда еще никто не слышал.
Борьба с прионами
Как ученые предлагают бороться с прионами? Казалось бы, решение лежит на поверхности. Плохие прионы могут размножаться, только конвертируя в себя хорошие версии прионов, которые уже присутствуют в организме. Значит, если избавиться от хороших прионов, то и плохим делать будет нечего. Действительно, были работы, в результате которых выводили мышей с подавленным или полностью удаленным геном нормального прионного белка. И такие мыши оказались полностью устойчивы к прионным инфекциям. То есть без здорового прионного белка в организме болезнь просто не может развиваться.
Что любопытно: удаление гена прионного белка не влекло за собой никаких серьезных последствий для мышей. По крайней мере, таких последствий, которые были бы видны в лабораторных условиях. Единственное, у мышей были замечены некоторые изменения в работе нервной системы. А вроде как прионы могут защищать мозг от некоторых болезней – но это лишь намекает на возможные функции прионного белка, которые пока от нас скрыты.
В любом случае, увы, подобные генные манипуляции, хоть и могут защитить от прионов будущие организмы, не помогают взрослым. В том случае, если мы заразимся. А нам бы пригодилось лекарство, которое могло бы спасти людей. Например, Эмили Жомен. Что же делать? Можно взглянуть на прионы как на обычную болезнь и научиться использовать против них антитела. Так, например, в 2022 году вышла статья, в которой с помощью антител, нацеленных на нормальный прионный белок, предотвращалось его превращение в аномальную форму. В этом исследовании лечили шесть человек с предполагаемой болезнью Крейтцфельдта-Якоба, но не в терминальной стадии. Исследование показало, что теоретически антитела могут замедлить прогрессирование болезни, но, увы, пока значительных результатов добиться не удалось. Было еще исследование на зараженных прионами мышах, где подавление синтеза нормального прионного белка с помощью специальных молекул РНК увеличивало время выживания животных на 61-98%. Даже одна инъекция препарата позволяла мышам прожить на 55% дольше. Такой подход в целом активно изучается – он называется РНК-интерференция.
К сожалению, пока не существует лекарства от прионных болезней, прошедших клинические исследования на людях. Но есть и хорошие новости. Оказалось, что некоторые мутации, носителями которых вы можете являться, сами по себе гарантируют почти полный иммунитет к прионным заболеваниям.
Давайте вернемся к племенам каннибалов из Новой Гвинеи. Ученые провели генетический анализ 3 тыс. аборигенов. Исследование показало, что мутация, ведущая к замене всего лишь одной аминокислоты в обычном прионе – глицина в 127-м положении на валин – значительно снижает вероятность летального исхода от куру. У аборигенов, скончавшихся от куру, данный генетический вариант отсутствовал.
Я упоминал, что есть дополнительная мутация, которая является причиной развития именно фатальной семейной бессонницы, а не классической болезни Крейтцфельдта-Якоба. А что, если у человека обе мутации? Оказывается, что в этом случае болезнь будет развиваться медленнее. В таком случае организм производит смесь двух белков. Ученые считают, что это мешает прионным белкам склеиваться в опасные агрегаты, убивающие клетки. Так как разные молекулы хуже соединяются между собой. В отличии от защитной мутации аборигенов, данная защитная комбинация встречается у людей по всему миру, а не только в Новой Гвинее.
Ученые решили проверить, чья защита сильнее. Для этого они создали мышей, у которых ген мышиного прионного белка был заменен различными человеческими. Затем их заражали патогенными прионами, чтобы определить, какая комбинация генов способна дать лучшую защиту от прионных заболеваний. И аборигены победили. Оказалось, что их защитная мутация – самая эффективная. Если у мыши присутствовала хотя бы одна копия этого варианта гена, она была устойчива к большинству прионных инфекций. Хотя защита и не была абсолютной.
Увы, от этого еще далеко до победы над прионами. Опять-таки, если вам не повезло – и родовой защиты нет, то от проклятья не спастись. Но есть еще возможные подходы. Можно попробовать натравить одни белки на другие. Использовать уже существующие в организме системы по уничтожению белков. Например, отправить прионы на аутофагию – это когда клетка сама переваривает накопившийся в ней мусор. Или, еще лучше, в протеасомы – белковые комплексы, работающие как шредеры. Такие работы тоже ведутся.
Раз уж мы боремся с существами из ночных кошмаров, нам не помешает помощь магии. Хорошо, что ученые создали чары для подавления в человеке прионного белка. Нет, серьезно, они создали штуку с аббревиатурой CHARM – что можно перевести как «чары» с английского. Эти чары не редактируют ДНК, а метилируют ее и занимаются эпигенетическими изменениями. Это позволяет «выключить» гены прионного белка, не изменяя саму ДНК. Это улучшенная версия генетических ножниц. И на примере мыши было показано, как эти чары способны существенно снизить производство прионного белка в мозгу.
Но есть ещё более действенный вариант. В совсем свежем исследовании 2025 года ученые предложили обратиться к генной терапии. Они использовали вирусную оболочку, чтобы доставить в мозг к мышам генетическую систему, которая выбивает работу нормального прионного гена. За счет этого им удалось в два раза снизить выработку этого белка и на 50% продлить жизнь трансгенным зараженным мышам. Не полное исцеление, но уже явный прогресс.
Вряд ли, конечно, мы будем генетически менять человека на стадии эмбриона, чтобы подавить в нем выработку прионного белка. Но в тех ситуациях, когда мы уже знаем, что человек болен, именно избирательная блокировка выработки прионного белка выглядит самым правдоподобным «лекарством». Которое поможет замедлить, а то и полностью остановить развитие болезни. Обратите внимание, что на помощь приходит именно генная терапия, к которой многие люди все еще относятся с предубеждением.
Наука не стоит на месте – и даже если мозг человека окажется серьезно поврежден прионами, есть надежда, что в будущем поврежденные клетки мозга можно будет заменять на функциональные и восстанавливать нейроны. Так что, даже если болезнь обнаружат слишком поздно и мозг человека успеют пожрать прионы, у врачей и ученых все же будет шанс его восстановить. Но это вопрос к будущим технологиям, появление которых зависит в том числе от нас с вами. От всего человечества.
Надеюсь, я не слишком напугал вас прионами. Давайте еще немного успокую: прионные заболевания – довольно редкое явление. Одна-две смерти на миллион человек в год. Хотя реальные цифры могут быть и выше из-за сложностей в диагностике. Если же говорить о фатальной семейной бессоннице, то от нее страдает всего 70 родов на весь мир. Подтвержденной информации о том, что прионные заболевания могут передаваться от оленей людям, тоже нет.
Пока только одно можно сказать точно: история прионов отлично напоминает нам о ценности научного подхода. И если мы дальше будем следовать именно ему, как это делал Стенли Прузинер, то окончательная победа над прионами станет ближе.
А теперь – вопрос. Согласны ли вы с тем, что прионы – самая страшная вещь на нашей планете? Если нет, то как бы вы ответили тому автору поста на Reddit? Пишите свои варианты в комментариях:)
Подписывайтесь на соц. сети:
🎫 Билеты и подробности — здесь.
