Теория Супотницкого
Jan. 20th, 2010 01:05 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
shvarzМеня уже несколько раз просили прокоментировать статью Михаила Васильевича Супотницкого «К вопросу о месте ВИЧ/СПИД пандемии среди других инфекционных, эпидемических и пандемических процессов», а также некоторые другие его статьи. Конкретно эта статья привлекает внимание людей своей гипотезой о том, что уничтожение оспы в Африке путем массовой вакцинации (не сами вакцинации!) привело к тому, что ВИЧ перешел из локальной спорадической инфекции в пандемию. Я обычно отвечал на такие вопросы тем, что с моей точки зрения такая теория совершенно не соответствует действительности, но спрашивать продолжают, а прошлый мой ответ нашел сам Михаил Васильевич и даже отметился в моем журнале. Так что я решил прокомментировать эту статью более развернуто.
Получилось довольно длинно. Те, кому это интересно, добро пожаловать под кат.
Начну я с небольшого пояснения. Михаил Васильевич - вполне профессиональный микробиолог, работавший в лаборатории когда я еще под стол ходил (это с его слов), разбирающийся в биологии и знакомый с современными исследованиями. Но для разбора его теории я разделю ее на три части - ту, с которой я вполне согласен, ту, которая на мой взгляд исключительно умозрительна, и ту, которая на мой взгляд совершенно не верна.
Часть первая, основанная на базовых знаниях.
В 20 веке появился целый ряд очень эффективных методов борьбы с инфекционными заболеваниями. Против наиболее опасных патогенов стали разрабатывать вакцины (в большинстве своем успешно), больных и потенциально заразившихся стали изолировать, гигиена и чистота предотвращали быстрое распространение инфекций. Кроме того, увеличась продолжительность жизни людей. Эти новые условия создали среду, благоприятствующую определенному типу патогенов. Длительный латентный период позволяет патогену долгое время оставаться незамеченным и и проявляться уже после того, как он успел перескочить к новому хозяину. За латентность патогену приходится платить снижением эффективности распространения. Однако поскольку хозяева живут дольше, патоген может позволить себе быть неэффективным - увеличенная продолжительность жизни хозяина означает, что у патогена есть достаточно времени, чтобы распространяться даже через малоэффективные пути. Одним из таких патогенов (с долгим латентным сроком и низкой вероятностью распространения) является ВИЧ.
Изложенная таким образом гипотеза Супотницкого (вернее, ее часть) является безусловно логичной и соответствующей современной вирусологии. Сомневаюсь, что кто-либо из ученых будет в ней сомневаться. Более того, эти соображения известны уже достаточно давно и являются частью common wisdom среди специалистов по инфекционным болезням.
Часть вторая, умозрительная.
Теперь давайте перейдем к более спорным моментам теории Супотницкого.
Момент первый: ВИЧ и его родственники существовали в человеческой популяции очень давно (сотни или даже тысячи лет), но распространение вируса сдерживалось множественными высокопатогенными инфекциями. Люди с ВИЧ умирали очень быстро от таких инфекций, и это не не давало вирусу распространиться.
Вопрос о том, почему так получилось, что при довольно эффективной передаче вируса от обезьян к человеку, ВИЧ не появился намного раньше, на самом деле довольно интересный. Я и сам им задавался. Практически все африканские обезьяны имеют ВИЧ-родственные вирусы, человекообразные приматы тоже их имеют, и лишь человек оставался до сих пор в стороне. Почему? Точного ответа на этот вопрос никто не знает, однако гипотеза о сдерживающей роли патогенных инфекций тоже на него не отвечает. Для африканских приматов характерны именно те характеристики, которые согласно Супотницкому, должны были сдерживать проникновение вируса в человеческую популяцию: короткий срок жизни, множественные респираторные и кишечные инфекции, включая оспу, Тем не менее у них есть ВИЧ-подобные вирусы, а у человека до самого последнего времени - не было. Относительно истории лентивирусов приматов нам хорошо известно, что первыми их подхватили мартышки, потом от них заразились шимпанзе, а уже от них вирус перешел к гориллам и людям. Сам этот факт очень хорошо установлен, но вот с датировкой переходов от вида к виду есть проблемы. Общепринятая теория гласит, что мартышки приобрели эти вирусы довольно давно, несколько миллионов лет назад. Интресно что недавние исследования на эту тему говорят в пользу теории о том, что лентивирусы приматов – достаточно молодая группа вирусов, появившаяся всего десятки тысяч лет назад. Однако будь то миллионы или десятки тысяч лет, все равно мы не можем говорить о каких-то радикальных отличиях в количестве патогенов между предками человека и других приматов. Надо отметить, что эти рассуждения не опровергают (хотя и не поддерживают) теорию Супотницкого. Наверняка можно построить теорию, которая будет принимать во внимание вышеуказанные факты. Я просто указываю на несоответствие данного варианта этой теории неким известным нам фактам и на то, что твердых данных, подтверждающих эту теорию не имеется. Тем не менее Супотницкий подает ее как некий неопровержимый факт.
Момент второй: Оспа играла особую роль в ограничении распространения ВИЧ.
Согласно Супотницкому, основную роль в сдерживании распространения ВИЧ, играла именно оспа. Почему он так решил? Две причины: Во-первых, совпадение времени уничтожения оспы с распространением ВИЧ. Во-вторых, оспа это «единственная контагиозная антропонозная инфекция, передающаяся воздушно-капельным путем и имеющая относительно других антропонозов, продолжительный инкубационный период». Твердо обосновать первую причину черезвычайно трудно, потому что «совпадение» это растянуто на десятилетия (с 40-х до 70-х годов), в течение которых в Африке произошло огромное количество самых разных социальных и экономических перемен, помимо вакцинаций. Супотницкий однако отвергает влияние индустриализации и увеличения плотности населения, как «слишком простые» объяснения распространению ВИЧ. Вторая причина тоже заставляет задуматься. Конечно, оспа удовлетворяет условиям необходимым для того, чтобы быть «уничтожителем» ВИЧ-положительных людей. Но у других болезней ничуть не меньше причин претендовать на это звание: малярия разносится не воздушно-капельным путем, но в остальном ее эпидемиология очень похожа на оспу (широкое распространение, длительный инкубационный период, высокая детская смертность, пост-инфекционный иммунитет). Грипп, пневмонии и кишечные инфекции до сих убивают огромное количество людей в Африке и совместно вполне могли бы выполнять эту роль. Опять же, эти соображения не опровергают теорию Супотницкого, они лишь указывают на то, что построена она во многом умозрительно, без серьезных доказательств.
Часть третья, для любителей почитать![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-community.gif)
science_freaks.
В своей теории Супотницкий ставит взаимоотношения оспы и ВИЧ в контекст очень глобальных процессов, протекающих во всем животном мире на временной шкале в миллионы лет. Уникальность ВИЧ инфекции он объясняет тем, что древние ретровирусы и ретроэлементы составляют большую часть нашего генома. ВИЧ (и другие ретровирусы) являются не паразитами, а симбионтами, необходимыми для создания новой информации в нашем геноме. Они выполняли эту функцию сотни миллионов лет (почти с самого начала возникновения жизни на Земле). Параллельно они вставали на защиту своих хозяев в борьбе против всех прочих паразитов. Они фактически ответственны за создание иммунной системы. Поэтому они и воспринимаются иммунной системой человека не как паразиты, а как симбионты и именно поэтому иммунный ответ против ВИЧ неэффективен – иммунная система не только не старается победить ВИЧ, но в конфликте вирус-хозяин встает на сторону ретровируса.
Тут, как это часто наблюдается у Супотницкого, очень тесно перемешаны настоящие факты (количество и важная роль ретроэлементов в формировании структуры генома) со спорными но вполне популярными гипотезами (участие ретротранспозона в создании VDJ системы, используемой в адаптивном иммунном ответе) с совершенно невероятными теориями (эволюционные процессы, которые позволяют отдельным частям генома "предвидеть" ценность разрушительных по своей природе генетических встроек). Категоричность и всеохватываемость его теорий делают их слишком легкими мишенями для поиска несоответствий и ошибок. Например, иммунный ответ на ВИЧ и факт селективного давления антител и Т-клеточных ответов на этот вирус отлично описаны в литературе. Как и вызываемая ВИЧ дерегуляция иммунной системы через очень быстрое и масштабное уничтожение Т-клеток помощников, которая противоречит идее о том, что иммунная система вольна реагировать на ВИЧ, но по какой-то причине не делает этого.
Впрочем, некоторая ирония заключается в том, что хотя я во многом и не согласен с Супотницким относительно причин уникальности ВИЧ-инфекции, я абсолютно согласен с ним в том, что ВИЧ представляет собой совершенно уникальный вызов современной вирусологии и иммунологии. Подходы, которые работали против других вирусов, не работают против ВИЧ и мало надежды на то, что сработают. Как говорит Супотницкий: "Нужны новые идеи и гипотезы, нужно думать и думать, как раньше говорили, «всем миром»." Тут я с ним совершенно согласен. Собственно чем мы сейчас и занимаемся :)
Получилось довольно длинно. Те, кому это интересно, добро пожаловать под кат.
Начну я с небольшого пояснения. Михаил Васильевич - вполне профессиональный микробиолог, работавший в лаборатории когда я еще под стол ходил (это с его слов), разбирающийся в биологии и знакомый с современными исследованиями. Но для разбора его теории я разделю ее на три части - ту, с которой я вполне согласен, ту, которая на мой взгляд исключительно умозрительна, и ту, которая на мой взгляд совершенно не верна.
Часть первая, основанная на базовых знаниях.
В 20 веке появился целый ряд очень эффективных методов борьбы с инфекционными заболеваниями. Против наиболее опасных патогенов стали разрабатывать вакцины (в большинстве своем успешно), больных и потенциально заразившихся стали изолировать, гигиена и чистота предотвращали быстрое распространение инфекций. Кроме того, увеличась продолжительность жизни людей. Эти новые условия создали среду, благоприятствующую определенному типу патогенов. Длительный латентный период позволяет патогену долгое время оставаться незамеченным и и проявляться уже после того, как он успел перескочить к новому хозяину. За латентность патогену приходится платить снижением эффективности распространения. Однако поскольку хозяева живут дольше, патоген может позволить себе быть неэффективным - увеличенная продолжительность жизни хозяина означает, что у патогена есть достаточно времени, чтобы распространяться даже через малоэффективные пути. Одним из таких патогенов (с долгим латентным сроком и низкой вероятностью распространения) является ВИЧ.
Изложенная таким образом гипотеза Супотницкого (вернее, ее часть) является безусловно логичной и соответствующей современной вирусологии. Сомневаюсь, что кто-либо из ученых будет в ней сомневаться. Более того, эти соображения известны уже достаточно давно и являются частью common wisdom среди специалистов по инфекционным болезням.
Часть вторая, умозрительная.
Теперь давайте перейдем к более спорным моментам теории Супотницкого.
Момент первый: ВИЧ и его родственники существовали в человеческой популяции очень давно (сотни или даже тысячи лет), но распространение вируса сдерживалось множественными высокопатогенными инфекциями. Люди с ВИЧ умирали очень быстро от таких инфекций, и это не не давало вирусу распространиться.
Вопрос о том, почему так получилось, что при довольно эффективной передаче вируса от обезьян к человеку, ВИЧ не появился намного раньше, на самом деле довольно интересный. Я и сам им задавался. Практически все африканские обезьяны имеют ВИЧ-родственные вирусы, человекообразные приматы тоже их имеют, и лишь человек оставался до сих пор в стороне. Почему? Точного ответа на этот вопрос никто не знает, однако гипотеза о сдерживающей роли патогенных инфекций тоже на него не отвечает. Для африканских приматов характерны именно те характеристики, которые согласно Супотницкому, должны были сдерживать проникновение вируса в человеческую популяцию: короткий срок жизни, множественные респираторные и кишечные инфекции, включая оспу, Тем не менее у них есть ВИЧ-подобные вирусы, а у человека до самого последнего времени - не было. Относительно истории лентивирусов приматов нам хорошо известно, что первыми их подхватили мартышки, потом от них заразились шимпанзе, а уже от них вирус перешел к гориллам и людям. Сам этот факт очень хорошо установлен, но вот с датировкой переходов от вида к виду есть проблемы. Общепринятая теория гласит, что мартышки приобрели эти вирусы довольно давно, несколько миллионов лет назад. Интресно что недавние исследования на эту тему говорят в пользу теории о том, что лентивирусы приматов – достаточно молодая группа вирусов, появившаяся всего десятки тысяч лет назад. Однако будь то миллионы или десятки тысяч лет, все равно мы не можем говорить о каких-то радикальных отличиях в количестве патогенов между предками человека и других приматов. Надо отметить, что эти рассуждения не опровергают (хотя и не поддерживают) теорию Супотницкого. Наверняка можно построить теорию, которая будет принимать во внимание вышеуказанные факты. Я просто указываю на несоответствие данного варианта этой теории неким известным нам фактам и на то, что твердых данных, подтверждающих эту теорию не имеется. Тем не менее Супотницкий подает ее как некий неопровержимый факт.
Момент второй: Оспа играла особую роль в ограничении распространения ВИЧ.
Согласно Супотницкому, основную роль в сдерживании распространения ВИЧ, играла именно оспа. Почему он так решил? Две причины: Во-первых, совпадение времени уничтожения оспы с распространением ВИЧ. Во-вторых, оспа это «единственная контагиозная антропонозная инфекция, передающаяся воздушно-капельным путем и имеющая относительно других антропонозов, продолжительный инкубационный период». Твердо обосновать первую причину черезвычайно трудно, потому что «совпадение» это растянуто на десятилетия (с 40-х до 70-х годов), в течение которых в Африке произошло огромное количество самых разных социальных и экономических перемен, помимо вакцинаций. Супотницкий однако отвергает влияние индустриализации и увеличения плотности населения, как «слишком простые» объяснения распространению ВИЧ. Вторая причина тоже заставляет задуматься. Конечно, оспа удовлетворяет условиям необходимым для того, чтобы быть «уничтожителем» ВИЧ-положительных людей. Но у других болезней ничуть не меньше причин претендовать на это звание: малярия разносится не воздушно-капельным путем, но в остальном ее эпидемиология очень похожа на оспу (широкое распространение, длительный инкубационный период, высокая детская смертность, пост-инфекционный иммунитет). Грипп, пневмонии и кишечные инфекции до сих убивают огромное количество людей в Африке и совместно вполне могли бы выполнять эту роль. Опять же, эти соображения не опровергают теорию Супотницкого, они лишь указывают на то, что построена она во многом умозрительно, без серьезных доказательств.
Часть третья, для любителей почитать
science_freaks.В своей теории Супотницкий ставит взаимоотношения оспы и ВИЧ в контекст очень глобальных процессов, протекающих во всем животном мире на временной шкале в миллионы лет. Уникальность ВИЧ инфекции он объясняет тем, что древние ретровирусы и ретроэлементы составляют большую часть нашего генома. ВИЧ (и другие ретровирусы) являются не паразитами, а симбионтами, необходимыми для создания новой информации в нашем геноме. Они выполняли эту функцию сотни миллионов лет (почти с самого начала возникновения жизни на Земле). Параллельно они вставали на защиту своих хозяев в борьбе против всех прочих паразитов. Они фактически ответственны за создание иммунной системы. Поэтому они и воспринимаются иммунной системой человека не как паразиты, а как симбионты и именно поэтому иммунный ответ против ВИЧ неэффективен – иммунная система не только не старается победить ВИЧ, но в конфликте вирус-хозяин встает на сторону ретровируса.
Тут, как это часто наблюдается у Супотницкого, очень тесно перемешаны настоящие факты (количество и важная роль ретроэлементов в формировании структуры генома) со спорными но вполне популярными гипотезами (участие ретротранспозона в создании VDJ системы, используемой в адаптивном иммунном ответе) с совершенно невероятными теориями (эволюционные процессы, которые позволяют отдельным частям генома "предвидеть" ценность разрушительных по своей природе генетических встроек). Категоричность и всеохватываемость его теорий делают их слишком легкими мишенями для поиска несоответствий и ошибок. Например, иммунный ответ на ВИЧ и факт селективного давления антител и Т-клеточных ответов на этот вирус отлично описаны в литературе. Как и вызываемая ВИЧ дерегуляция иммунной системы через очень быстрое и масштабное уничтожение Т-клеток помощников, которая противоречит идее о том, что иммунная система вольна реагировать на ВИЧ, но по какой-то причине не делает этого.
Впрочем, некоторая ирония заключается в том, что хотя я во многом и не согласен с Супотницким относительно причин уникальности ВИЧ-инфекции, я абсолютно согласен с ним в том, что ВИЧ представляет собой совершенно уникальный вызов современной вирусологии и иммунологии. Подходы, которые работали против других вирусов, не работают против ВИЧ и мало надежды на то, что сработают. Как говорит Супотницкий: "Нужны новые идеи и гипотезы, нужно думать и думать, как раньше говорили, «всем миром»." Тут я с ним совершенно согласен. Собственно чем мы сейчас и занимаемся :)
