Эта хронология иллюстрирует быстрые и разрушительные последствия, какие может вызвать чрезвычайно заразительный пандемический вирус гриппа, даже в таких развитых и передовых в медицинском отношении обществах, как наше. Пандемические вирусы имеют селективное преимущество благодаря уникальному сочетанию генных сегментов, которое быстро появилось у глобально доминирующего штамма гриппа. Это преимущество заключается в новой комбинации антигенных белков ГА и НА, с которыми никогда прежде не сталкивалась человеческая популяция. Но вы можете спросить, почему нас не защитил прежний контакт с человеческим вирусом гриппа А типа H1N1, который был главным циркулирующим штаммом в течение последних нескольких десятилетий. Ответ сложен, и для того, чтобы добраться до него, нам надо сначала понять генетическое происхождение штамма S-OIV 2009 года (Smith et al., 2009; Garten et al., 2009). Эта история начинается в 1918 году, с эпидемии испанки. Пандемия гриппа, вызванная вирусом H1N1, стала подлинной эпидемической бурей, поразившей 40 % населения земного шара и вызвавшей 40–50 миллионов смертей. Были, кроме того, созданы идеальные условия для эпидемического распространения болезни: началась демобилизация армий после Первой мировой войны, и население было готово подцепить эту агрессивную и в высшей степени заразную болезнь. Более того, «сотрудничество» вируса гриппа с бактериями, вызывающими пневмонию вслед за гриппом, стало основной причиной высокой смертности в пандемии 1918 года, которая разразилась до внедрения антибиотиков в клиническую практику.

В настоящее время интенсивно изучается генетическое происхождение пандемического вируса 1918 года, вируса H1N1 (Shanta, Donald, 2009; Taubenberger, Morens, 2006). Гены этого вируса произошли от генов вируса птичьего гриппа, и большинство ученых считают, что вирус этот попал к людям непосредственно от птиц. Шоуп, выдающийся вирусолог того времени, заключил, что вирус этот затем перешел от людей к свиньям (1936). Свиной грипп был распознан после первой волны эпидемии среди людей весной 1918 года. По большей части первые жертвы пандемии заражались непосредственно от птиц (или свиней), и в течение этой первой волны вирус интенсивно адаптировался к новым хозяевам. Вирус появляется вновь через месяцы или, иногда, годы после первой эпидемии, вооруженный повышенной приспособленностью к людям, между которыми и начинает интенсивно циркулировать (Miller et al., 2009). Можно предположить, что это результат эволюционной адаптации посредством мутаций и, возможно, даже внутритипового перемещения генов между возникшими таксонами. Сегодня мы понимаем, что огромный запас генетического материала вирусов птичьего гриппа свободно перемешивается в дикой популяции птиц. Эти птицы являются его естественными хозяевами, и они часто инфицируются множеством подтипов одновременно. Вслед за птицами идут свиньи, которые, как считают, являются сосудом для перемешивания вирусов гриппа. Свиньи в высокой степени восприимчивы к инфекции, молекулы их клеточных рецепторов позволяют поддерживать инфицирование как птичьим, так и человеческим вирусом гриппа. Следовательно, свиньи являются кондукторами, посредством которых вирус гриппа может проникнуть в человеческую популяцию. Таким образом, есть своеобразная ирония в том, что та единственная пандемия 1918 года, вызванная вирусом H1N1 птичьего происхождения, стала основательницей того, что мы сейчас называем «классическим» свиным гриппом. Вирус H1N1 продолжал циркулировать в человеческих популяциях в течение почти сорока лет, после чего его сменил вирус H2N2, вирус с перемешанным геномом, вызвавший пандемию 1957 года (Kilbourne, 2006; Morens, Taubenberger, Fauci, 2009). В свою очередь H2N2 уступил место гонконгскому гриппу, вирусу H3N2, который вызвал последнюю пандемию двадцатого века, пандемию 1968 года (Kilbourne, 2006; Morens, Taubenberger, Fauci, 2009). Как я уже упоминал выше, вирус H3N2 был объектом интенсивного изучения с тех пор, как он появился более сорока пяти лет назад, и он до сих пор остается одним из вирусов, вызывающих сезонные локальные эпидемии.

В 2009 году, когда выступил со своим дебютом вирус S-OIV H1N1, мир был захвачен врасплох. Штаммы, выбранные для изготовления вакцины, нацеленной на штаммы гриппа A, преобладали в 2008 году, и ожидалось, что они будут циркулировать и в следующем году: штаммы H3N2 и H1N1. Здесь наша история делает небольшой поворот. После того как пандемический штамм H2N2 в 1957 году сменил штамм H1N1, этот последний вообще исчез из сезонных эпидемий. Примечательно, что он появился еще раз только в 1977 году (Kilbourne, 2006). К удивлению вирусологов, вновь появившийся вирус H1N1 был генетически неотличим от вируса, который скрылся из виду в 1957 году (Nakajima, Desselberger, Palese, 1978; Scholtissek, von Hoyningen, Rott, 1978). Если бы этот вирус все время своего отсутствия циркулировал бы в резервуаре такого вида, как свинья, то в его геноме накопились бы мутации. Отсутствие генетической дивергенции может породить только одну гипотезу: в течение прошедших двадцати лет вирус был «заморожен». Сегодня считают, что вирус мог попасть в человеческую популяцию случайно незадолго до 1977 года в результате ошибки при клинических испытаниях вакцины (Rozo, Gronvall, 2015). Его повторное появления в 1977 году привело к эпидемии, поразившей в основном детей и молодых взрослых. Люди более старшего возраста в большинстве случаев сталкивались в прошлом с вирусом штамма H1N1, те же, кто родился после исчезновения этого вируса, оказались восприимчивыми к инфекции.

Вирус H1N1, прямой потомок вируса испанки 1918 года, продолжал циркулировать и после этого, сосуществуя с вирусом H3N1, с теми или иными штаммами, доминировавшими в сезонных эпидемиях вплоть до 2008 года. Конечно, этот современный H1N1 находился в непрерывной циркуляции в течение семидесяти лет (между 1918–1957 годами и 1977–2008 годами). Учитывая давление отбора со стороны иммунной системы человека, поверхностные белки весьма существенно изменились благодаря антигенному дрейфу. Здесь действовали те же самые молекулярные механизмы, которые мы детально обсуждали в разделе об эволюции антигенов H3N2 за 45 лет, в течение которых H3N2 циркулировал в популяции, вызывая сезонные эпидемические вспышки.

Вспомним, что в 1918 году свиньи были заражены вирусом испанки H1N1. Если, действительно, люди получили вирус непосредственно от птиц, то кто в таком случае заразил свиней. Это был очень важный этап. (Я говорю «если», потому что трудно исключить возможность, что вирус сначала был передан от птиц свиньям, а уже от них – людям). О таком же феномене сообщили в 1977 году, когда штаммы человеческого гонконгского вируса H3N2 были обнаружены в популяциях свиней в Азии (Shortridge et al., 1977). Несомненно, эти штаммы некоторое время циркулировали среди свиней, так как они были весьма схожи с вирусами H3N2, которые к тому моменту уже перестали циркулировать в человеческой популяции. Это было свидетельством не только того, что свиньи могут играть роль тигля и передавать вирусы людям, но и того, что вирус может передаваться от человека свинье. Выше я уже упоминал, что вычисленная скорость эволюции вируса птичьего гриппа в птичьих популяциях очень небольшая; этот феномен приписывают длительной взаимной эволюционной адаптации вируса и хозяина, что и наложило отпечаток на поведение вируса птичьего гриппа. Скорость эволюции вируса гриппа в свиной популяции ниже, чем в популяции человеческой. Следовательно, вирус, циркулирующий среди свиней, может играть роль архива альтернативно развивавшегося генетического материала, что достигалось перемещениями и включениями в геном материала либо человеческого, либо птичьего гриппа, которые могли одновременно инфицировать свиней. Это может создать феномен, известный под названием «тройное перемещение вирусов»: вырисовывается фантастическая картина соединения различных генных компонентов из смеси циркулирующих свиных, птичьих и человеческих вирусов. Такие составные вирусы действительно циркулировали в американских и китайских свиных популяциях и часто передавались людям, контактировавшим с зараженными свиньями (Smith et al., 2009; Yin, Yin, Xie, Zhang, Qi, 2014).