Вирусы в истории общества

За последние 50 000—100 000 лет, по мере роста численности современных людей и их расселения по всему миру, появились новые инфекционные заболевания, в том числе вызываемые вирусами^[4]. Раньше люди жили небольшими изолированными общинами, и большинство эпидемических заболеваний не существовало^[5][6]. Оспа, самая смертоносная и разрушительная вирусная инфекция в истории, впервые появилась среди сельскохозяйственных общин в Индии около 11 000 лет назад^[7]. Вирус, который поражал только людей, вероятно, произошёл от поксвирусов грызунов^[8]. Скорее всего, люди вступили в контакт с этими грызунами, и некоторые заразились вирусами, которые они переносили.

Когда вирусы преодолевают так называемый «видовой барьер», их последствия могут быть серьёзными^[9], и у людей, вероятно, практически не было естественной иммунной защиты. Современные люди жили в небольших общинах, и те, кто подвергался инфекции, либо умирали, либо приобретали иммунитет. Этот приобретённый иммунитет передаётся потомству только временно, через антитела в грудном молоке и другие антитела, которые проникают через плаценту из крови матери к плоду. Поэтому, вероятно, в каждом поколении происходили спорадические вспышки заболеваний. Около 9000 года до н. э., когда многие люди начали селиться на плодородных поймах реки Нил, население стало достаточно плотным, чтобы вирус мог постоянно присутствовать из-за высокой концентрации уязвимых людей^[10]. Другие эпидемии вирусных заболеваний, которые зависят от большой концентрации людей, такие как паротит, краснуха и полиомиелит, также впервые возникли в это время^[11].

Неолитический период, начавшийся на Ближнем Востоке около 9500 года до н. э., был временем, когда люди перешли к занятию земледелием^[12]. Эта сельскохозяйственная революция повлекла за собой развитие монокультуры и создала условия для быстрого распространения нескольких видов растительных вирусов^[13]. Разнообразие и распространение собемовирусов — вирусов южной мозаики фасоли — датируются этим временем^[14]. Распространение потивирусов картофеля и других фруктов и овощей началось около 6600 лет назад^[13].

Около 10 000 лет назад люди, населявшие земли вокруг Средиземноморского бассейна, начали одомашнивать диких животных. Свиньи, крупный рогатый скот, козы, овцы, лошади, верблюды, кошки и собаки содержались и разводились в неволе^[15]. Эти животные, вероятно, были носителями вирусов^[16]. Передача вирусов от животных к человеку возможна, но такие зоонозные инфекции редки, а последующая передача вирусов животных от человека к человеку ещё реже, хотя есть заметные исключения, такие как грипп. Большинство вирусов являются видоспецифичными и не представляют угрозы для человека^[17]. Редкие эпидемии вирусных заболеваний, происходящих от животных, были бы кратковременными, поскольку вирусы не были полностью адаптированы к человеку^[18], а население было слишком мало, чтобы поддерживать цепочки заражения^[19].

Другие, более древние вирусы представляли меньшую угрозу. Вирусы герпеса впервые заразили предков современного человека более 80 миллионов лет назад^[20][21]. Люди выработали иммунитет к этим вирусам, и большинство людей являются носителями по крайней мере одного из них^[22]. Записи об этих более лёгких вирусных инфекциях редки, но вполне вероятно, что ранние гоминиды страдали от простуды, гриппа и диареи, вызываемых вирусами, так же как и современные люди. Более поздние вирусы вызывали эпидемии и пандемии — и именно они зафиксированы в истории^[21].

Одним из самых ранних упоминаний о вирусной инфекции является египетская стела, на которой, как полагают, изображён египетский жрец из XVIII династии (1580—1350 гг. до н. э.) с деформацией стопы, характерной чертой для полиомиелита^[23]. Мумия Саптаха, правителя XIX династии, имеет признаки полиомиелита, а мумия Рамсеса V и некоторые другие египетские мумии, похороненные более 3000 лет назад, имеют следы оспы^[24][25].

В 430 году до н. э. в Афинах произошла эпидемия^[26], вероятно, оспы, в результате которой четверть афинской армии и многие жители города умерли от инфекции^[27]. Антонинова чума 165—180 годов н. э., ещё одна вероятная пандемия оспы, уничтожила около пяти миллионов человек в Римской империи, которая охватывала территории современной Великобритании, Европу, Ближний Восток и Северную Африку^[28]. Пандемия началась после того, как римские солдаты, посланные для подавления восстания на территории современного Ирака, разграбили город Селевкия на реке Тигр и заразились неизвестной ранее болезнью. Они привезли болезнь в Рим и Европу, где ежедневно умирало до 5000 человек. В свой разгар пандемия достигла Индии и Китая^[29].

Корь — старинное заболевание, но только в X веке персидский врач Мухаммад ибн Закария ар-Рази (865—925), известный как «Разес», впервые дал ему название^[30]. Разес использовал арабское название hasbah (حصبة) для обозначения кори. У этой болезни было много других названий, в том числе «рубеола» от латинского слова rubeus, «красный», и morbilli, «малая чума»^[31]. Близкое сходство между вирусом кори, вирусом чумки собак и вирусом чумы крупного рогатого скота породило предположение, что корь впервые была передана человеку от домашних собак или крупного рогатого скота^[32]. Вирус кори, по всей видимости, полностью отделился от широко распространённого в то время вируса чумы крупного рогатого скота к XII веку^[33].

Перенесённая корь даёт иммунитет на всю жизнь. Поэтому для того, чтобы вирус стал эндемичным, необходима высокая плотность населения, что, вероятно, не было характерно для эпохи неолита^[30]. После появления вируса на Ближнем Востоке он достиг Индии к 2500 году до н. э.^[34]. В то время корь была настолько распространена среди детей, что не считалась болезнью. В египетских иероглифах она описывалась как нормальная стадия развития человека^[35]. Одно из самых ранних описаний растения, заражённого вирусом, можно найти в стихотворении японской императрицы Кокэн (718—770), в котором она описывает растение летом с пожелтевшими листьями. Это растение, позже идентифицированное как Eupatorium lindleyanum, часто заражается вирусом жёлтой курчавости листьев томата^[36].

Быстрый рост населения Европы и увеличение концентрации людей в городах стали благодатной почвой для распространения многих инфекционных и заразных болезней, из которых самой известной является чума — бактериальная инфекция^[37]. За исключением оспы и гриппа, зарегистрированные вспышки инфекций, которые сейчас считаются вызванными вирусами, были редкими. Бешенство, болезнь, известная более 4000 лет^[38], широко распространилась в Европе и продолжала оставаться таковой до изобретения вакцины Луи Пастером в 1886 году^[39]. Средняя продолжительность жизни в Европе в средние века составляла 35 лет; 60 % детей умирали до 16 лет, многие из них — в первые 6 лет жизни. Врачи, которых было очень мало, полагались в равной степени на астрологию и на свои ограниченные медицинские знания. Некоторые методы лечения инфекций заключались в применении мазей, приготовленных из кошек, зажаренных в жире ежа^[40]. Среди множества болезней, вызывавших смерть детей, были корь, грипп и оспа^[41]. Крестовые походы и завоевания мусульман способствовали распространению оспы, которая стала причиной частых эпидемий в Европе после её появления на континенте в V—VII веках^[42][43].

Корь была эндемична во всех густонаселённых странах Европы, Северной Африки и Ближнего Востока^[44]. В Англии эта болезнь, тогда называвшаяся mezils, была впервые описана в XIII веке и, вероятно, была одной из 49 чум, которые произошли между 526 и 1087 годами^[34]. Чума крупного рогатого скота, вызываемая вирусом, близким к вирусу кори, является болезнью крупного рогатого скота, известной с римских времён^[45]. Болезнь, возникшая в Азии, была впервые занесена в Европу в 370 году вторгшимися гуннами. Позднее, в 1222, 1233 и 1238 годах, нашествия монголов под предводительством Чингисхана и его армии вызвали пандемии в Европе. Впоследствии инфекция достигла Англии после ввоза крупного рогатого скота с континента^[46]. В то время чума крупного рогатого скота была разрушительной болезнью с летальностью 80-90 %. Потери крупного рогатого скота привели к голоду^[46].

Возникающие вирусы — это вирусы, которые относительно недавно заразили виды-хозяев (переносчиков)^[47]. У людей многие возникающие вирусы происходят от других животных^[48]. Когда вирусы переходят на другие виды, вызываемые ими заболевания у людей называются зоонозами или зоонозными инфекциями^[49].

Тяжёлый острый респираторный синдром (ТОРС (англ. SARS)) вызывается новым типом коронавируса^[50]. Другие коронавирусы были известны как возбудители лёгких инфекций у людей^[51], поэтому вирулентность и быстрое распространение этого нового штамма вируса вызвали тревогу среди медицинских работников, а также страх среди населения^[47]. Опасения по поводу крупной пандемии не оправдались, и к июлю 2003 года, после того как было зарегистрировано около 8000 случаев заболевания и 800 летальных исходов, вспышка заболевания закончилась^[52]. Точное происхождение вируса SARS неизвестно, но имеющиеся данные указывают на то, что он произошёл от летучих мышей^[53].

В ноябре 2019 года в Ухане, Китай, появился родственный коронавирус, который быстро распространился по всему миру^[55]. Впоследствии названный коронавирус 2 тяжёлого острого респираторного синдрома, заражение этим вирусом вызвало пандемию с летальностью около 2 % у здоровых людей в возрасте до 50 лет и около 15 % у людей в возрасте старше 80 лет, особенно с сопутствующими заболеваниями^[56][57][58]. Летальность была ниже, чем при SARS, но инфекция была более заразной^[56]. Меры по ограничению воздействия пандемии были затруднены страхом, предрассудками и стигматизацией инфицированных людей^[59]. Были введены беспрецедентные для мирного времени ограничения на международные поездки^[60] и комендантский час в нескольких крупных городах по всему миру^[61]. Многие страны и регионы ввели карантин, запрет на въезд или другие ограничения^[62]. Эффективность этих мер была поставлена под сомнение по мере распространения вируса по всему миру^[63]. Правительства не были готовы к масштабам пандемии, а эксперты по вирусологии и эпидемиологии во всём мире были излишне уверенны в отношении эффективности существующих систем тестирования и мониторинга^[64]. По состоянию на 1 апреля 2025 года пандемия привела к более чем 775 миллионам случаев заболевания и 7 миллионам подтверждённых смертей, что делает её одной из самых смертоносных в истории^[65]. В 2023 году Всемирная организация здравоохранения объявила, что COVID-19 больше не является глобальной угрозой здоровью, но отметила, что он по-прежнему представляет угрозу для здоровья во всём мире^[66].

Вирус лихорадки Западного Нила, флавивирус, был впервые идентифицирован в 1937 году, когда его обнаружили в крови женщины с лихорадкой. Вирус, переносимый комарами и птицами, вызвал вспышки инфекции в Северной Африке и на Ближнем Востоке в 1950-х годах, а к 1960-м годам им были заражены также лошади в Европе. Крупнейшая вспышка заболевания у людей произошла в 1974 году в Капской провинции Южной Африки, где заболели 10 000 человек^[67]. В 1996 году в бассейне Средиземного моря началось учащение эпидемий и эпизоотий (у лошадей), и к 1999 году вирус достиг Нью-Йорка. С тех пор вирус распространился по всей территории США^[67]. В США комары переносят наибольшее количество вируса в конце лета, и число случаев заболевания увеличивается в середине июля — начале сентября. Когда погода становится холоднее, комары гибнут, и риск заболевания снижается^[68]. В Европе произошло много вспышек заболевания; в 2000 году в Великобритании началась программа наблюдения за заболеваемостью вирусом людей, мёртвых птиц, комаров и лошадей^[69]. Комар (Culex modestus), который может переносить вирус, размножается на болотах северного Кента. Ранее считалось, что этот вид комаров не встречается в Великобритании, но он широко распространён в южной Европе, где он переносит вирус Западного Нила^[70].

В 1997 году среди малайзийских фермеров и их свиней произошла вспышка респираторного заболевания. Было зарегистрировано более 265 случаев энцефалита, 105 из которых закончились летальным исходом^[71]. В мозге одного человека был обнаружен новый парамиксовирус, который получил название «вирус Нипах» по названию деревни, где жил этот человек. Инфекция была вызвана вирусом, перенесённым летучими мышами после того, как их колония была разрушена в результате вырубки леса. Летучие мыши переселились на деревья, расположенные ближе к свиноферме, и свиньи заразились вирусом через их экскременты^[72].

Несколько высоколетальных вирусных патогенов относятся к семейству Filoviridae. Филовирусы — это нитковидные вирусы, вызывающие вирусную геморрагическую лихорадку, к которым относятся вирусы Эбола и Марбург. Вирус Марбург привлёк широкое внимание прессы в апреле 2005 года после вспышки в Анголе. Начиная с октября 2004 года и в течение 2005 года было зарегистрировано 252 случая заболевания, включая 227 летальных исходов^[73].

Эпидемия лихорадки Эбола в Западной Африке, начавшаяся в 2013 году, является самой разрушительной с момента появления ВИЧ^[74]. Первая вспышка заболевания произошла в декабре 2013 года в деревне Мелианду на юге Гвинеи^[75]. Среди первых заболевших были двухлетний мальчик, его трёхлетняя сестра, их мать и бабушка. После похорон бабушки, на которых присутствовали её родственники и лица, ухаживавшие за ней, болезнь распространилась на соседние деревни. К марту 2014 года вспышка заболевания была настолько серьёзной, что вызвала обеспокоенность местных органов здравоохранения, которые сообщили об этом в Министерство здравоохранения Гвинеи. К середине года эпидемия распространилась на Либерию и Сьерра-Леоне^[76]. По состоянию на июнь 2015 года Всемирная организация здравоохранения сообщила о более чем 27 000 случаев заболевания, которые привели к более чем 11 000 смертей^[77].

Естественным переносчиком вируса Эбола, вероятно, являются летучие мыши^[78][79]. Вирусы Марбург передаются человеку от обезьян^[80], а лихорадка Ласса — от крыс (Mastomys natalensis)^[81]. Зоонозные инфекции могут протекать в тяжёлой форме, поскольку люди часто не имеют естественной иммунной защиты от них, и только когда вирусы хорошо адаптируются к новому хозяину, их вирулентность снижается. Некоторые зоонозные инфекции часто являются «тупиковыми», поскольку после первоначальной вспышки скорость последующих инфекций снижается, поскольку вирусы не способны эффективно распространяться от человека к человеку^[82].

В начале XXI века во всём мире возросло осознание разрушительных эпидемий в развивающихся странах, которые в предыдущие десятилетия оставались относительно незамеченными международным медицинским сообществом^[83].

Сэр Питер Медавар (1915—1987) описал вирус как «плохую новость, завёрнутую в белковую оболочку»^[84]. За исключением бактериофагов, вирусы заслуженно считались причиной болезней и смерти. Открытие обилия вирусов и их подавляющего присутствия во многих экосистемах заставило современных вирусологов пересмотреть их роль в биосфере^[85].

По оценкам, на Земле существует около 10³¹ вирусов. Большинство из них — бактериофаги, и большинство находится в океанах^[86]. Микроорганизмы составляют более 90 процентов биомассы моря^[87], и, по оценкам, вирусы убивают примерно 20 процентов этой биомассы каждый день, а в океанах вирусов в пятнадцать раз больше, чем бактерий и архей^[87]. Вирусы являются основными агентами, ответственными за быстрое уничтожение вредных водорослей, которые часто убивают другие морские организмы^[87], и помогают поддерживать экологический баланс различных видов морских сине-зелёных водорослей^[88], и, таким образом, адекватное производство кислорода для жизни на Земле^[89].

Появление штаммов бактерий, устойчивых к широкому спектру антибиотиков, стало проблемой в лечении бактериальных инфекций^[90]. За последние 30 лет было разработано только два новых класса антибиотиков^[91], и в настоящее время ведётся поиск новых способов борьбы с бактериальными инфекциями^[90]. Бактериофаги впервые были использованы для борьбы с бактериями в 1920-х годах^[92], а в 1963 году советские учёные провели крупное клиническое испытание^[93]. Эта работа была неизвестна за пределами Советского Союза до тех пор, пока результаты испытаний не были опубликованы на Западе в 1989 году^[93]. Недавние и обостряющиеся проблемы, вызванные антибиотикорезистентными бактериями, стимулировали возобновление интереса к использованию бактериофагов и фаготерапии^[94][95].

Проект «Геном человека» выявил наличие многочисленных вирусных ДНК-последовательностей, разбросанных по всему геному человека^[96]. Эти последовательности составляют около восьми процентов человеческой ДНК^[97] и, по-видимому, являются остатками древних ретровирусных инфекций предков человека^[98]. Эти фрагменты ДНК прочно вошли в состав человеческой ДНК^[96]. Большая часть этой ДНК больше не функционирует, но некоторые из этих вирусов принесли с собой новые гены, важные для развития человека,^{[99][100][101]} и могут помочь В-клеткам иммунной системы уничтожать опухоли^[102]. Вирусы передали важные гены растениям. Около 10 % всего фотосинтеза использует продукты генов, которые были переданы растениям вирусами из сине-зелёных водорослей^[103].