Нулевой пациент. Нестрашная история самых страшных болезней в мире

♦♦♦

Маски. Социальное дистанцирование. Гигиена. Микробная теория. Антибиотики. Вакцины.

Все эти открытия стали гигантскими скачками вперед в борьбе с инфекционными болезнями и их распространением. Но особенным прорывом, сравнимым с запуском ракеты, стало понимание того, как патогены работают на уровне их базовой, биологической военной стратегии: генетики.

Современные генетики идут по стопам своих предшественников, открывших ДНК и РНК. Еще в 1871 году Фридрих Мишер узнал о существовании клеточного ядра (в котором, как нам теперь известно, хранится ДНК) с необычайно высоким содержанием фосфора и азота. К 1910 году нобелевский лауреат Альбрехт Коссель открыл пять базовых молекулярных элементов, или нуклеотидных оснований, из которых состоят ДНК и РНК: аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил. ДНК была выделена Освальдом Теодором Эвери в 1944 году, а Алфред Херши и Марта Чейз в ходе экспериментов с кишечной палочкой и бактериофагами установили, что ДНК содержит нашу наследственную генетическую информацию. В 1953 году Розалинд Франклин, Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик совершили эпохальное открытие, описав структуру двойной спирали ДНК.

Первооткрыватели структуры ДНК Джеймс Уотсон (слева) и Фрэнсис Крик и их модель ДНК, 1953 г.

Очередной гигантский рывок вперед произошел в 1977 году, когда нобелевский лауреат Фредерик Сэнгер и его коллеги нашли способ секвенирования ДНК.

Цепочка ДНК копируется с помощью особого фермента – ДНК-полимеразы, а для прекращения амплификации используются измененные нуклеотиды. В результате получаются отрезки ДНК разной длины, которые затем сортируются по размеру методом гель-фильтрации. Фиксируя каждый нуклеотид, проходящий через гель, можно определить их последовательность в определенном отрезке ДНК. (Этот трудоемкий метод был усовершенствован, и в наше время благодаря методам секвенирования нового поколения можно за один день целиком расшифровать человеческий геном.)

К 1995 году была полностью расшифрована последовательность генома вируса гриппа, а вслед за ним, в 1996 году – дрожжей. В 1998 году в рамках проекта «Геном человека» (англ. Human Genome Project) был успешно секвенирован код одной, а именно 22-й, человеческой хромосомы. В 2002 году был целиком расшифрован геном мыши, а также малярийного паразита Plasmodium falciparum. И наконец в 2003 году была получена полная последовательность генома человека, показавшая, что мы несем в себе от двадцати до двадцати пяти тысяч генов. В среднем наши кодирующие гены на 85 % совпадают с мышиными.

Теперь у нас есть библиотека раковых геномов, что дает врачам возможность подбирать для пациентов таргетную химиотерапию. Мы научились лучше понимать природу генов, отвечающих за наследственные заболевания, что позволяет управлять течением болезни и предсказывать будущие проблемы со здоровьем. Мы стали лучше разбираться в том, как генетическая вариативность может повысить или понизить сопротивляемость к таким инфекциям, как туберкулез или болезнь Хансена. В случае с гепатитом C генотип конкретного вируса определяет, какое лечение будет назначено больному. А еще теперь у нас есть возможность быстро секвенировать геном старых патогенов, таких как вирус гриппа 1918 года (см. стр. 296), а также новых возбудителей, таких как SARS-CoV-2 (см. стр. 153), чтобы разрабатывать методы лечения и вакцины как можно быстрее. Знания о внутренних, уникальных генетических особенностях множества видов живых организмов, составляющих биом нашей планеты, в корне изменили мир. В числе прочего, геномика подарила нам новые способы распознавания и сравнения патогенов. Ответ на вопрос, что убивает, а что может быть убито, зачастую определяется заменой пары молекул в цепи ДНК.

Генетическая последовательность ДНК винограда.

Стетоскоп

Стетоскоп – это не только медицинский прибор, но еще и стереотипный атрибут медработников по всему миру. С давних пор повелось называть эти приспособления «противоблошиными ошейниками», когда их носят интерны, что объясняется рядом неостроумных намеков (интерны последними покидают умершего или умирающего пациента – прямо как вши, а еще они часто носят стетоскоп вокруг шеи, как ошейник). Но если оставить в стороне профессиональные шутки, стетоскоп и впрямь считается символом врачебного дела.

Можно подумать, что их устройство объясняется соображениями гигиены. В конце концов, вполне разумно держаться хотя бы некотором расстоянии от больного пациента. Однако история об изобретении стетоскопа одновременно очаровательна и несколько скандальна.

Как-то раз Рене Теофиль Гиацинт Лаэннек, французский врач XIX века, наблюдал, как дети посылают друг другу сигналы с помощью длинной деревянной трубки, царапая ее булавкой.

В том же году Лаэннек замешкался, не решаясь прослушать сердце молодой женщины привычным для того времени способом так называемой прямой аускультации, для чего нужно было приложить ухо к ее груди. Вспомнив о том, как дети играли с деревяшками и булавками, он поступил иначе. «Я туго скрутил лист бумаги и прижал один его конец к сердечной области пациентки, а второй – к собственному уху. Я удивился и воодушевился, когда смог расслышать биение ее сердца куда яснее, чем мог бы, непосредственно приложив свое ухо».

Первый прототип стетоскопа представлял собой деревянный цилиндр. Столетием позже появились новые, знакомые нам сегодня бинауральные приборы, оснащенные резиновыми трубками и мембраной. Неплохое изобретение для врача, который руководствовался соображениями морали и хотел не только тщательнее прослушивать сердца больных, но еще и уважительно относиться к своим пациенткам!

Оригинальный стетоскоп Лаэннека, ок. 1820 г.