Однако все сказанное относится только к тому, какие факторы помогают вирусу вторгнуться в носоглотку, — а что он делает там?
Риновирус (сосредоточимся на нем, потому что упомянутая выше работа мэрилендских ученых связана именно с этим видом возбудителя простуды) — это удивительное создание природы. Он так мал, что относится к наномиру, — его диаметр составляет всего 20 нанометров, и нужно уложить рядом 50 тысяч таких вирусов, чтобы получить один миллиметр. А если вы захотите покрыть ими монету — скажем, пятак, — вам понадобятся 1500 миллиардов вирусов! Но, несмотря на свою ничтожную малость, этот вирус имеет структуру. На его оболочке есть белковые молекулы, свернутые так, что образуют углубления специфической формы. Эта форма в точности подходит к выступам белковых молекул на поверхности клеток нашей носоглотки, что позволяет вирусу прикрепляться к клетке, а потом проникать в нее. Точнее, в клетку проникает не сам вирус, а только его геном, состоящий из одной-единственной нуклеиновой молекулы РНК, которая насчитывает примерно семь тысяч химических звеньев. Вот эта-то РНК и несет в себе механизм воспроизводства вируса. Этот механизм заставляет клетку прекратить обычную работу и целиком переключиться на производство тех белков, а также РНК, которые необходимы для построения новых вирусов. Когда новых вирусов образуется очень много, они разрывают клетку, выходят наружу и вселяются в другие клетки, а затем в капли мукуса, чтобы с ними выйти наружу и заражать других людей.
В места скопления этих чужих для организма вирусных частиц в носу спешат иммунные клетки. Они выделяют белки-цитокины, которые вызывают среди прочего ощущение усталости и потерю аппетита. Кроме того, выделяются другие белки и химические вещества для борьбы с вирусами, и вся эта химическая смесь порождает симптомы (насморк, чихание и т. п.), которые мы называем в совокупности простудой. Особенно важную роль в этой смеси играет маленький белок брадикинин — как показали опыты, если ввести его в носоглотку здорового человека, у того появляются все признаки простуды. Последними на сцене появляются антитела — они запоминают врага, чтобы в следующий раз защитить от него клетки нашего носа. Увы, запоминают они только данный вид вируса, а так как риновирусов существует свыше сотни разных видов, то, вылечившись от одной простуды, вы вполне можете тут же подхватить другую. Чем вызвано это коварное многообразие риновирусов и нельзя ли найти универсальную отмычку против всех них сразу? Задав этот вопрос, мы плавно возвращаемся к работе мэрилендских ученых.
Путем длительной и кропотливой работы они сумели расшифровать последовательность всех 7000 химических звеньев в каждой РНК всех 99 разновидностей, которые составляют референтную группу риновирусов (своего рода библиотеку их главных видов). После этого они произвели сравнение всех этих РНК. Это позволило установить места, где чаще всего происходят случайные изменения вирусного генома, а также выявить, как эти мутации накапливались в ходе эволюции вирусов.
Возвращаясь вспять по ступенькам этих мутаций, ученые сумели доказать, что все виды риновирусов произошли от одного общего предка, но постепенно распались на три большие группы (обозначаемые обычно А, В и С), однако их РНК тем не менее все еще сохраняют одну общую особенность — во всех на одном их конце химические звенья образуют участок, свернутый в виде кленового листа. И состав этого участка остается неизменным все время эволюции, — стало быть, он очень важен. И действительно, вглядываясь дальше, исследователи установили, что именно в «кленовом листе» находятся те гены вируса, с помощью которых он, попав в клетку носоглотки, начинает строить нужные ему белки, а затем и новые РНК, служащие для образования новых вирусов. Это побудило их сделать вывод, что «кленовый лист» — слабое звено вирусной РНК, и если удастся найти препараты, способные блокировать работу этого участка, то есть надежда, что вирус не сможет размножаться.
В то же время соседний с «кленовым листом» участок РНК оказался интересным в другом отношении — выяснилось, что именно там легче и чаще всего происходят изменения, превращающие один вид вируса в другой. Причем особенно часто эти изменения у риновирусов происходят в том случае, если в носоглотке встречаются два разных вида — они радостно падают друг другу в объятия и в ходе такой тесной встречи обмениваются кусками этого участка своей РНК (этот обмен называется в науке рекомбинацией). В результате весьма часто рождаются новые разновидности, что и объясняет (по крайней мере, частично) изменчивость риновирусов. И не исключено, что подходящее химическое воздействие на этот участок вирусной РНК сумеет блокировать это свойство…