Откуда берутся человеческие вирусы? Почему именно «вирус»? Местные жители, или гости из космоса
Давление у подростка.
Давление скачет из-за того, что рост физиологический не соответствует росту внутренних органов. Обратитесь к врачу - он назначит терапию, направленную на укрепление сосудов, витаминотерапию, умеренную физическую нагрузку.
Гуру маскировки, вирус гриппа неизменно уходит от преследования, и ученым с фармацевтами каждый раз удается увидеть лишь следы неуловимого преступника. Откуда же и как появляются новые вирусы? Когда изменения становятся настолько большими, что приводят к смене подтипа вируса? Что делает вирус гриппа таким неуязвимым? И стоит ли ожидать в ближайшее время новых эпидемий?
Из-за мутаций каждый год может появиться новая разновидность вируса гриппа, с которой человечество еще не сталкивалось Вирусы мутируют постепенно, строго по закону перехода количества в качество. Сначала вирус меняет одну небольшую часть, потом – вторую, потом – третью. Изменения накапливаются и в один прекрасный момент приводят к появлению нового вируса. Процесс изменений называется антигенным дрейфом. Постепенные точечные небольшие мутации в конце концов приводят к настоящему скачку - антигенному сдвигу, когда появляется новый подтип вируса гриппа. Такое явление случается раз в 10-40 лет.
Антигенный сдвиг происходит, когда в одном организме – чаще всего не у человека, а у свиньи или других животных – встречаются вирусы разных штаммов. Во время встречи они "по-дружески" могут обменяться «своими частями» - генами. Тогда на свет и появляется новый штамм, с новыми свойствами, иногда более агрессивный и вредный.
Смена подтипа приводит к всплеску заболеваний, а иногда и пандемии – и все потому, что вирус еще незнаком иммунной системе человека, и антитела пока не выработаны. Вот почему иногда стоит обращать внимание на новости о появлении новых штаммов вируса гриппа . В начале 2012 года Американские Центры контроля и профилактики заболеваний (CDC) уже зафиксировали первые случаи заражения новой разновидностью вируса. Исследования показали, что новый вирус обладает генами трех различных вирусов, которые вызывают заболевания не только у человека, но у свиней и птиц. Специалисты рабочей группы, включающей в себя представителей ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) обозначили новый штамм как вирус гриппа A(H3N2).
А по данным американского журнала Nature, есть еще несколько вирусов, сильнее всего угрожающих человечеству и нашим детям - H5, H7, H2. Пандемия H2 уже была в 1957 году, однако за это время выросли дети, не имеющие иммунитета именно к этой разновидности гриппа, это значит, что можно ожидать возвращения и этого вируса.
Когда воюешь с вирусами не понарошку, хорошая подготовка, полученная в мирное время, очень пригодится на поле брани К счастью, после эпидемии 2009 года ученые всерьез озадачились вопросом, как сделать лечение независимым от мутаций. И сейчас исследователи двигаются по двум направлениям. С одной стороны, они ищут те части вируса, которые не меняются. С другой, они пробуют воздействовать не на сам вирус гриппа, а на те клетки человеческого организма, которые ему помогают (другой вопрос, как найти этих «непрошеных помощников»).
В Германии и США практически одновременно начались исследования новых методов лечения гриппа. В дело включились генные инженеры. Ученые выяснили, как развивается вирус гриппа в клетках эпителия, когда «выключается» один из генов. Такой опыт они повторили 20 000 раз, каждый раз меняя «выключенный ген». Оказалось, что потенциальных «предателей» среди всех генов около 300. И если «перекрыть кислород» вирусу, исключив взаимодействие с внутриклеточными «предателями», то болезнь даже не начнется.
А в это время швейцарские иммунологи сделали еще один шаг навстречу созданию «универсальной вакцины». Раньше считалось, что у антител есть строгая специализация, однако сейчас ученые нашли антитела, способные одновременно блокировать все 16 подтипов вируса гриппа типа А. И, возможно, очень скоро мы получим совершенно новые препараты. Однако пока антивирусные стратегии завтрашнего дня проходят подтверждение практикой, стоит позаботиться о профилактике гриппа, для этого достаточно рационально организовать режим дня, увеличить время прогулок, детям можно пропить курс Детского Анаферона, чтобы иммунная система была в полной готовности к встрече с новичком. Достоинство этого лечебного препарата в том, что у него нет "узкой специализиации", он не блокирует действие какого-то конкретного вируса, он активирует все защитные силы организма.
П рограммное обеспечение бывает разным: полезным и не очень. В последнем случае речь идёт о пресловутых компьютерных вирусах. Компьютерный вирус - вредоносная программа, которая умеет воспроизводить копии самой себя и самостоятельно проникать (внедрять свои копии) в код других программ, базы данных, загрузочные секторы жёсткого диска и т. д. Причём только «проникновением» этот вид программного обеспечения не ограничивается. Конечная цель большинства компьютерных вирусов - нанесение определённого вреда реципиенту. Вредоносность компьютерных вирусов сводится к удалению файлов, захвату части дискового пространства компьютера, блокированию работы его пользователей, взлому персональных данных и т. п.
О днако, не все вирусы для компьютеров столь враждебны. Некоторые из них просто выводят на экран монитора безобидные сообщения юмористического, рекламного или политического содержания. Никакого вреда для компьютера при этом не наблюдается. Чего не скажешь о пользователе, нервная система которого подвергается определённому испытанию. Испытанию, с которым далеко не все из нас могут справиться. Оторванные мышки, изуродованные клавиатуры и разбитые мониторы в роликах - тому яркое подтверждение.
К ак вы уже, наверное, догадались, об истории компьютерных вирусов наш сегодняшний разговор и пойдёт.
Почему именно «вирус»?
Э кскурс в историю начну с происхождения названия «компьютерный вирус». Почему «вирус», а не, скажем, «болезнь» или «травма»? Ответ прост - всё дело в разительном сходстве механизма распространения биологических и компьютерных вирусов. Подобно тому как биологический вирус захватывает клетку организма, репродуцирует себя в ней и затем оккупирует новую клетку, так же действует и компьютерный вирус. Проникнув в ту или иную программу, создав энное количество копий себя, вредоносное программное обеспечение начинает захватывать другие области компьютера, а затем перемещается на следующее устройство. Согласитесь, аналогия более чем очевидна. Собственно, поэтому и «вирус». Правда, не биологический, а компьютерный.
Д остоверно неизвестно, кто и когда первым употребил это словосочетание. Посему, не претендуя на истину в последней инстанции, озвучу имя человека, который чаще всего упоминается в этом контексте. Это (на фото справа) - астрофизик и, по совместительству, писатель-фантаст из США. Многие считают, что именно в его рассказе «Человек в шрамах» (1970) слово «вирус» было впервые использовано по отношению к компьютерной программе.
Нет теории - нет вирусов!
К ак это часто бывает, слово и дело заметно расходятся во времени. В нашем случае подтверждением этого может служить то обстоятельство, что обоснование теоретических основ создания и функционирования самовоспроизводящихся компьютерных программ (вирусов) состоялось за десятилетия до возникновения самой фразы.
Е щё в 1949 году в Университете штата Иллинойс американский математик венгерского происхождения Джон фон Нейман преподавал курс лекций на тему «Теория и организация сложных автоматических устройств». Впоследствии известный учёный обобщил свои лекционные материалы и издал в 1951 году научный труд с похожим названием «Теория самовоспроизводящихся автоматических устройств». В работе Джон фон Нейман детально описал механизм создания компьютерной программы, которая в процессе функционирования могла бы сама себя воспроизводить.
Н аучные исследования фон Неймана послужили главным толчком к практическому созданию компьютерных вирусов в будущем, а сам учёный по праву считается отцом-теоретиком компьютерной вирусологии.
Р азвивая теорию американца, немецкий исследователь Вейт Ризак в 1972 году публикует статью «Самовоспроизводящиеся автоматические устройства с минимальным обменом информации». В ней учёный описывает механизм работы полноценного вируса, написанного на языке Ассемблер для компьютерной системы SIEMENS 4004/35.
Е щё одним важным научным трудом в этой области считается диплом выпускника Дортмундского университета Юргена Крауса . В 1980 году в своей выпускной работе «Самовоспроизводящиеся программы» молодой исследователь раскрыл вопросы теории, описал уже существующие в то время самовоспроизводящиеся программы для компьютера SIEMENS и первым акцентировал внимание на том, что компьютерные программы похожи на биологические вирусы.
Н аблюдательный читатель может заметить, что упомянутые выше научные изыскания касались разработки исключительно «миролюбивых» компьютерных программ, способных к воспроизводству самих себя. О вредоносности своих «пациентов» теоретики даже не помышляли. За них это сделали другие лица, вовремя распознавшие огромный потенциал этого рода программ для «повреждения» компьютеров и другой техники. Но это было потом, а пока от теории перейдём к практике.
Первые ласточки
У своив то, о чём говорил и писал Джон фон Нейман, группа сотрудников американской компании Bell Laboratories в 1961 году создала для компьютеров IBM 7090 оригинальную игру Darwin . Во время этой игры энное число ассемблерных программ («организмов») загружалось в память компьютера. Организмы, принадлежащие одному игроку, должны были поглотить организмы другого игрока, захватывая при этом всё больше и больше игрового пространства. Победу праздновал тот игрок, организмы которого захватывали всю игровую память.
Т ем из вас, уважаемые читатели, кто хочет детально ознакомиться с хронологией возникновения известных компьютерных вирусов на планете, могу порекомендовать в англоязычной . Там вы найдёте многочисленные любопытные факты о «правирусах» (скажем, Jerusalem/1987 или Morris worm/1988) и обновите свои знания о свежем вредоносном ПО (к примеру, «троянском коне» Game Over/2013). Конечно, если с английским вы на ты.
Вирус вирусу - рознь!
З а годы, прошедшие с момента появления первого компьютерного вируса, сформировались главные типы (виды) вредоносного программного обеспечения. Кратко остановлюсь на каждом из них.
Классификация компьютерных вирусов:
- Сетевой червь - вид «враждебного» ПО, который способен самостоятельно распространяться с помощью локальных или глобальных компьютерных сетей. Первым представителем является уже упомянутый Morris worm.
- Троянский конь , троян - вид компьютерного вируса, распространяемого (загружаемого в ПК) непосредственно человеком. В отличие от червя, троян не может самопроизвольно захватывать тот или иной компьютер. Первым «троянским конём» в 1989 году стал компьютерный вирус AIDS.
- Полиморфный компьютерный вирус - вредоносное ПО, имеющее повышенный уровень защиты от обнаружения его . Другими словами, это компьютерный вирус, созданный при помощи особой техники программирования, позволяющей ему дольше оставаться необнаруженным. Первым полиморфным вирусом был Chameleon (1990).
- Стелс-вирус - компьютерный вирус, способный частично или полностью скрывать своё присутствие в месте загрузки и активации. Фактически, это вирус-невидимка, ключевым отличием которого от полиморфного вируса является способ маскировки. Механизм сокрытия присутствия стелс-вируса заключается в перехвате им обращений к операционной системе со стороны антивирусного ПО. Прародителем этой группы компьютерных вирусов принято считать Frodo (1990).
Если что-нибудь делается, значит, это кому-нибудь нужно
К акие цели преследуют создатели компьютерных вирусов? Да самые разные. В большинстве своём, если верить западным аналитикам, речь идёт о выводе из строя компьютерного оборудования конкурентов/недругов или похищении денежных средств, которые принадлежат лицам, атакованным вирусом.
В месте с тем существуют другие, порой довольно занятные, причины разработки компьютерных вирусов. Одни деятели посредством вируса распространяют политическую . Другие, преисполненные заботой об окружающих, с его помощью указывают на уязвимость определённого софта. Есть даже люди, которые, наблюдая последствия вирусной атаки, получают извращённое человеческое удовольствие. Развлекаются, одним словом.
Т акже нельзя сбрасывать со счетов и роль разработчиков в создании и распространении компьютерных вирусов. Кто-то может задаться вопросом: как же так? А вот так! Ежегодно убытки от вирусных атак в мире оцениваются в миллиарды долларов США. Миллиардами исчисляется и капитализация международного рынка платного антивирусного софта. Можно прийти к простой мысли: это же неиссякаемая золотая жила. Сперва вирус создаётся (пусть и при помощи посредников), а после эффективно лечится заказчиком. За деньги.
В подобной нет ничего нового. Особенно если вспомнить то, в чём небезразличные активисты упрекают транснациональные фармакологические компании. Тогда в моих домыслах можно найти здравое зерно. И даже не одно.
В от вкратце вся история появления компьютерных вирусов. Будьте осторожны и да пребудут с вами счастье, здоровье и три мешка денег.
Во всем мире на долю респираторных инфекций в осенне-зимний период приходится до 95% случаев заболеваемости. Причем чаще всего ОРВИ вызывается вирусом гриппа. Но что же это такое - вирус, откуда он появился и почему опасен?
Что такое вирус?
Любой вирус – это микроскопическая частичка, состоящая из белков разного вида, каждый из которых выполняет определенную функцию. В его состав входят:
- Цепочки ДНК или РНК, которые содержат всю генетическую информацию необходимую для воспроизводства новой частички.
- Белковая защитная оболочка, которая сохраняет его при неблагоприятных условиях.
- Особые белковые молекулы, которые находятся на оболочке и помогают распознавать клетки организма и прикрепляться к их поверхности.
Вирусы могут поражать любые организмы, в том числе растения, насекомых и даже бактерии. На сегодняшний день ученым известно около шести тысяч различных видов этого возбудителя, но на самом деле их намного больше.
Основные свойства
В отличие от других источников инфекционных заболеваний, например, бактерий, вирусы имеют совершенно другие свойства:
- Не могут активно существовать и размножаться вне клетки, так как не имеют собственных энергетических и синтезирующих белок систем. Все это они заимствуют у зараженной клетки, буквально заставляя её работать на себя.
- Имеют прочную оболочку, которая защищает их от негативных влияний внешней среды. Поэтому, находясь вне клетки, возбудители способны выдерживать нагревание или охлаждение до экстремальных температур.
- Не способны расти, а размножаются только путем воспроизводства новой частички из собственного генетического материала.
Благодаря довольно простому строению, вирус способен проникнуть в любую живую клетку, пройдя все защитные системы организма.
Минуя клеточную оболочку его ядро, с содержащейся в нем генетической информацией, внедряется в ядро клетки-хозяина и полностью перестраивает её работу. В итоге клетка сама начинает синтезировать новые частички возбудителя, которые после её гибели распространяются по организму и заражают новые клетки.
Происхождение
Вирусы известны человечеству уже не одно тысячелетие. Тот же грипп впервые был описан Гиппократом еще в 412 году до нашей эры. Правда, именно вирусную природу этой болезни открыл не древний ученый, а американец Р. Шоуп в 1931 году.
Что же касается его происхождения, то тут мнения ученых разделились. На сегодняшний день существует три версии этого события:
- Теория эволюции, согласно которой все вирусы и грипп в том числе, произошли из-за того, что часть одноклеточных организмов стала развиваться в обратном направлении.
- Теория коэволюции или совместной эволюции, согласно которой эти возбудители заболеваний развились одновременно с первыми живыми клетками на Земле, только развитие их шло немного другим путем.
- Теория клеточного происхождения, которая утверждает, что они образовались из остатков генетических цепочек ДНК или РНК, которые за ненадобностью высвободились из генома другого организма.
К сожалению, каждая из существующих теорий возникновения имеет свои слабые места и точно определить, откуда же появились первые вирусы, пока не удалось.
Однако на вопрос, откуда берутся вирусы опасные для человека, ответ есть. Они, как правило, появляются в результате мутаций возбудителей, которые до этого поражали только животных или птиц. Так, в 2003 году появился вирус SARS, который вызывает атипичную пневмонию и который как раз и перешел к человеку от животных.
К мутациям и распространению вирусов может приводить множество факторов, но основными из них являются:
- Постоянный рост численности населения планеты.
- Увеличение возможности путешествовать в другие страны и даже на другие континенты.
- Развитие торговых и промышленных отношений, из-за которых возбудители могут перелетать через океан, например, с поставками фруктов, овощей или мяса.
- Разработка и создание новых противовирусных средств, которые тоже могут вызывать изменения в микрочастицах возбудителя и приводить к появлению иных видов.
- Освоение и разработка регионов с дикой природой, в каждом из которых могут обитать свои особые микроорганизмы, еще не известные человеку и способные вызвать инфекционные заболевания.
Вирусы изменчивы и могут воспроизводить себя с фантастической скоростью. Из одной зараженной человеческой клетки может образоваться до 100 миллионов вирусных частиц. На сегодняшний день самым эффективным методом борьбы с этим возбудителем является вакцинация.
Исследовать историю вирусов проблематично, поскольку они не оставляют окаменелостей, а так же из-за их махинаций по копированию себя. Дело усложняет то, что вирусы могут заражать не только людей, но и бактерий, морских водорослей и даже грибов.
Но не зря учёные прохлаждаются в своих лабораториях - они сумели собрать воедино теории о происхождении вирусов. Учёные исходили из того, что вирусы вроде герпеса или ангины обмениваются своими свойствами с клеткой-хозяином. Можно предположить, что вирусы изначально были вроде больших кусков ДНК, а затем стали независимыми, или что вирусы возникнули на заре эволюции, и некоторые из них оставались долгое время в геномах клеток. Тот факт, что у вирусов, которые заражают людей и бактерий, есть общие особенности, наталкивает на мысль, что они имеют общее происхождение, и возникли примерно несколько миллиардов лет назад. Это выделяет ещё одну проблему с отслеживанием истории вирусов: они состоят из множества мелких частиц, которые поступают из различных источников. Я бы сравнил строение вируса с современной новогодней ёлкой - они разных цветов и форм, из разного материала, с новогодними игрушками бесконечно различных форм и расцветок.
Тот факт, что такие смертоносные вирусы, как Эбола, а также их отдалённые родственники, вызывающие корь и бешенство, можно найти только внутри ограниченного количества видов предполагает, что эти вирусы являются относительно новыми, в конце концов, эти организмы возникли вместе в недавнее время по меркам эволюции. Многие из этих "новых" вирусов, вероятно, возникли у насекомых много миллионов лет назад, и в какой-то момент в эволюции развили способность инфицировать другие биологические виды.
Считается, что ВИЧ, который впервые возник у людей в 1920 году, является еще одним видом вируса, известным как ретровирус. Эти простые вирусы содержат в себе родственные элементы, встречающиеся в нормальных клетках, поэтому имеют возможность копировать и вставлять себя по всему геному. Есть целый ряд вирусов, которые имеют подобный процесс самокопирования, который изменяет нормальный поток информации в клетках (лат. retro - обратный). Их фирменный способ репликации может быть мостом между истоками жизни на Земле и той жизнью, которую мы знаем сейчас. В сущности, среди наших генов мы узнаём многие "окаменелые" ретровирусы, оставшиеся от заражения далёких предков. Это может помочь проследить нашу эволюцию как вида.
Между жизнью и смертью
Вирусы
Я думаю, что компьютерные вирусы можно называть жизнью. Жизнь, созданная людьми искусственно, оказалась чрезвычайно разрушительна, и это многое говорит о нас с вами. Мы сотворили жизнь по образу и подобию своему.
Стивен Хокинг
Вымышленные сородичи безжалостных хищников вполне могут быть добрыми: волк помогает Ивану-царевичу, змея учит Маугли мудрости и терпению... Вирусы - пожалуй, единственные представители фантастического бестиария, сполна заслуживающие титул «инструменты смерти». С ними невозможно договориться, ими трудно управлять и еще труднее разбираться с последствиями такого «управления».
Запасайтесь микроскопами, респираторами и вакцинами. Мы отправляемся в гости к самым маленьким убийцам двух миров - настоящего и вымышленного. Частицы генома, видимые лишь под тысячекратным увеличением, могут натворить бед в масштабе целой планеты. Встречайте - их микроскопичества вирусы! От герпеса и трояна до лихорадки Эбола и нашествия зомби.
Форма смерти
Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм*. Самые крупные вирусы - например, коровьей оспы - можно увидеть в световой микроскоп, так как их размеры сравнимы с мелкими бактериями.
Нанометр = 10 -9 м.
Из пеплаВ 2006 году французские ученые, используя следы генома древнего вируса в ДНК человека, смогли возродить вирус, поражавший наших предков 5 миллионов лет назад. Он получил название «Феникс». С его помощью планируется изучить взаимосвязь вирусных инфекций с раковыми опухолями. Воскрешение опасных вирусов - очень щекотливый вопрос. В 2005 году ученые воссоздали печально знаменитую «испанку», убившую в 1918 году около 50 миллионов человек. Интересно, что от «испанки» умерли двое детей из трех, которым 13 мая 1917 года было дано видение Девы Марии близ португальской деревни Фатима. Выжившая Лючия де Сантос стала единственным свидетелем чуда. С ее слов были записаны знаменитые «три секрета Фатимы» - в частности о том, что Россию следует как можно скорее возвратить к христианской вере, иначе мир очень сильно пожалеет. Кто знает - если бы не «испанка», возможно, пророчества были бы менее антироссийскими? |
Но ученые не оставляют надежды поставить вирусы на службу человечеству. Их способность поражать лишь определенные клетки можно использовать для борьбы с раком. Тот же ВИЧ можно «нацелить» на раковую опухоль. Два года назад израильские микробиологи вывели модифицированный птичий вирус Ньюкасла, атакующий клетки опухоли мозга (глиобластомы). Генетики используют вирусоподобные конструкции в качестве инструмента для доставки нужных генов в клетку.
Наконец, вирусы с их природными «программами» на построение сложных биологических конструктов - самый очевидный способ самоорганизации наночастиц. Это - одна из главных проблем нанотехнологии. Иначе говоря, вирусы могут стать «инженерами» механизмов, которые можно будет разглядеть только в микроскоп.
Микробиология вымысла
Вирусная инфекция вовсе не обязательно означает смерть. Иногда она может быть хуже смерти. Или лучше - это как посмотреть. Фантастические вирусы способны вызывать мощные мутации, наделять людей суперспособностями и уродовать их так, что получившиеся существа можно автоматически записывать в злодеи.
Именно это произошло с FEV (forced evolutionary virus, вирус форсированной эволюции) из игровой серии Fallout . Военная разработка, оставшаяся со времен Большой Войны, очень пригодилась ученому Ричарду Моро. С помощью FEV он создал армию супермутантов, сражаться с которыми могли разве что бойцы Братства Стали, а сам стал Мастером - мощным телепатом, мечтающим подвергнуть мутации все человечество.
Вспомните, когда вы в последний раз видели на экране «волшебных» зомби, вызванных к жизни магией вуду? Так уж вышло, что большинство живых мертвецов обязано своим существованием какой-нибудь химии (триоксин из серии «Живых мертвецов» Ромеро) либо вирусу. Самым наглядным примером последнего случая можно считать «Обитель зла ».
Главная напасть данной киноигровой серии - Т-вирус , разработанный на основе вируса Эбола. Он вызывает в организме жертвы необратимые мутации и перестраивает клетки на автономное энергообеспечение. Результат - мощный некроз живых тканей (фактически превращение в «мертвецов») и оживление мертвых. Мыслительные способности опускаются на минимальный уровень. Побочный эффект такой трансформации - крайняя агрессивность и жажда человеческой плоти.
Т-вирус также можно использовать для создания суперсолдат - например, Немезиды или Алисы. В последнем случае мутация носит откровенно доброкачественный характер - девушка очень сильна, ловка, живуча и демонстрирует неуклонно растущие телепатические способности.
Вирус «Ярости » (Rage) из дилогии «28 дней (недель) спустя » не превращал людей в зомби, однако им от этого было не легче. «Ярость» передается через телесные жидкости и охватывает жертву буквально за несколько секунд: капилляры в глазах лопаются, из горла хлещет кровь (заражающая окружающих), а зараженный теряет разум и набрасывается на здоровых людей. Замечено, что иммунитетом к «Ярости» обладают люди с гетерохромией - неодинаковой окраской радужных оболочек глаз. Они становятся переносчиками болезни, но не страдают от ее симптомов.
| Это интересно |
|