Форма ВИЧ-1, выделенная из организмов подавляющего большинства пациентов в США в начале восьмидесятых, была обозначена как главная (M) форма ВИЧ-1. Однако ВИЧ-1 имеет несколько различных линий, которые были выделены и описаны позже и у меньшего числа пациентов. Группа (О) отклоняющихся от общего строения вирусов ограничена преимущественно Восточной Африкой, и доля этого вируса в мировой заболеваемости составляет около 1 % всех ВИЧ-инфекций. Группы N и P распространены гораздо меньше, и инфекция эта была выявлена всего у нескольких камерунцев. В то время как эти группы отчетливо различаются между собой филогенетически, SIVcpz является для всех них близким родственником. Это служит убедительным свидетельством в пользу того, что имели место передачи SIVcpz людям, и некоторые передачи оказались успешнее других, и каждая передача дала начало отдельным линиям; группа M ВИЧ-1 стала вирусом пандемии.
Установление того факта, что высшие африканские обезьяны были истинным природным резервуаром ВИЧ-1 и источником вируса пандемии, стало для биологической науки настоящим вызовом. Детальное эпидемиологическое изучение, необходимое для выяснения географического распространения и преобладания вируса среди шимпанзе, оказалось невозможным. Невыполнимы были также полевые исследования с забором крови у представителей охраняемого и находящегося под угрозой исчезновения вида. Но Хан и ее коллеги оказались изобретательными людьми и разработали неинвазивную методику для сбора проб кала и мочи в местах обитания шимпанзе. Клетки шимпанзе, извлеченные из полученных проб, использовались для установления видовой принадлежности и идентификации отдельных животных. Были разработаны чувствительные иммунологические методы с использованием антител для выявления в пробах антигенов ВИЧ-1. Эти упражнения в судебно-медицинской эпидемиологии позволили обнаружить резервуар ВИЧ-1 в десяти стадах диких шимпанзе в Камеруне (Keele et al., 2006). SIVcpz был широко, но неравномерно распределен в разных стадах шимпанзе. Сравнительный филогенетический анализ показал, что эти нуклеотидные последовательности вируса SIVcpz были близкородственны таковым SIVcpz, выделенных из организмов содержавшихся в неволе шимпанзе, а также ВИЧ-1. Более того, ученые обнаружили, что вирусы разных стад и разных ареалов образовывали самостоятельные, отличные друг от друга линии, что стало результатом быстрой дивергентной эволюции вируса. С определенной долей уверенности можно утверждать, что источник происхождения пандемического ВИЧ-1 и главной группы М можно сузить до вида P.T. troglodytes, обитающего в юго-восточном Камеруне в бассейнах рек Бумба, Нгоко и Сангха (Keele et al., 2006; Van Heuverswyn et al., 2007). Таким же способом было обнаружено, что линии вируса группы N тоже возникли в стадах камерунских обезьян; происхождение двух других групп – O и P – остается пока загадкой. Однако недавно ВИО был обнаружен на равнинах Западной Африки, среди местных горилл, и представляется, что этот вирус является близким родственником ВИЧ-1 из групп О и Р. Эти линии ВИЧ-1, таким образом, берут свое начало от SIVgor, который, вероятно, является результатом дивергенции после передачи вируса SIVcpz от шимпанзе гориллам (D’Arc et al., 2015). Представляется, что в течение относительно короткого промежутка времени произошла перекрестная передача ВИО человеку, причем не только от шимпанзе, но и от горилл.
Полевые исследования SIVcpz подтвердили, что этот вирус эндемичен только для двух из четырех подвидов обычного шимпанзе, заболеваемость среди них, однако, весьма вариабельна: в одних стадах поражены до трети особей, а в других инфицированные особи вообще отсутствуют. Больше того, детальное исследование стад диких шимпанзе показало, что SIVcpz действительно является патогенным для шимпанзе; инфицированные особи живут меньше, рожают меньше детенышей, среди которых повышена ранняя смертность (Keele et al., 2009). Подобно людям, зараженным ВИЧ-1, у больных шимпанзе наблюдали истощение пула CD4+T-клеток. Некоторые стада претерпевали катастрофическую депопуляцию; SIVcpz вызывает среди шимпанзе настоящие эпидемии (Rudicell et al., 2010). Это представляет собой разительный контраст с отсутствием патогенности при инфицировании ВИО низших африканских обезьян.
Происхождение SIVcpz было прослежено до ВИО двух разных видов низших обезьян: SIVrcm, выделенный из красноголового мангобея, и ВИО, выделенный из обезьян вида Ceropithecus. Известно, что шимпанзе охотятся на низших обезьян и питаются ими, и мы можем предположить, что вирусы, содержавшиеся в крови жертв, могли инфицировать шимпанзе либо через раны и повреждения кожи, либо через слизистые оболочки в результате контакта с кровью. В действительности, SIVcpz является рекомбинантным вирусом; представляется, что общий предок P.t. troglodytes и P.t. schweinfurthii был одновременно инфицирован двумя типами ВИО. Смешавшись, вирусы обменивались фрагментами генетической информации, в результате чего возник вирус SIVcpz. Пандемия СПИДа среди людей возникла в результате передачи вирусов от низших обезьян к шимпанзе и от шимпанзе к человеку. Осмелюсь предположить, что разница в способности ВИЧ-1, SIVcpz и SIVsmm вызывать заболевания у своих естественных хозяев является прямым отражением длительности периода, в течение которого происходила коэволюция вирусов и хозяев. Эволюция ВИО характеризуется строгой филогенетической кластерностью, что хорошо согласуется с данными о видообразовании среди обезьян. Эта кластерность согласуется также и с длительными эволюционными отношениями, в ходе которой вирусы претерпевали коэволюцию и кодивергенцию со своими хозяевами. Было бы неверно полагать, будто никогда не происходила перекрестная передача между разными видами обезьян, но, вероятно, такая передача оказала не слишком большое влияние на эволюцию отдельных линий ВИО. Тем не менее вирус шимпанзе вторгся в организм этого хозяина сравнительно недавно, вероятно, заражение произошло меньше миллиона лет назад. Понятно, что ВИЧ-1 практически абсолютно не знаком со своим новым хозяином – человеком, и страшная патогенность служит отражением того факта, что эволюционная взаимная адаптация вируса и человека находится в своей самой ранней фазе.
Социоэпидемиология СПИДа: рукотворная эпидемия
В 2000 году доктор Бетти Корбер, работавшая в Лос-Аламосской национальной лаборатории, разработала сложный метод компьютерного расчета точной даты появления последнего общего предка ВИЧ-1 М (Korber et al., 2000). Это гипотетический вирус с генетическим набором, который позволил ему в нужное время и в нужном месте перескочить от P. t. troglodytes к человеку и стать источником пандемии СПИДа. Несколько более ранних попыток вычисления даты дали весьма недавнее время. Самая ранняя проба крови, содержавшая ВИЧ-1, была взята в 1959 году у одного больного в Леопольдвиле в Бельгийском Конго (ныне Киншаса в Демократической Республике Конго). Следовательно, общий предшественник появился раньше этой даты. Анализ положения нуклеотидных последовательностей на филогенетическом дереве всех известных штаммов ВИЧ-1 из группы М позволяет предполагать, что ВИЧ-1 появился за несколько десятилетий, до этой даты. В своем анализе Корбер использовала 159 последовательностей гена env из проб, взятых в течение нескольких десятилетий для оценки скорости изменений нуклеотидных последовательностей с течением времени. В результате было определено предположительное время появления единственного предшественника вирусов группы М – между 1915 и 1941 годом. Этот вывод вызывает некоторое удивление, поскольку эпидемия в США стала явной только после 1981 года. Понятно, что ВИЧ-1 М в течение какого-то времени до начала пандемии циркулировал среди населений западной части Центральной Африки. Более свежие исследования сдвинули дату появления предшественника на еще более ранний период. Используя высокочувствительные методы, ученые извлекли вирусные геномы из биопсий лимфатических узлов, хранившихся в течение многих десятилетий в парафине в патологоанатомических архивах госпиталей Киншасы. Эта работа показала, что в 1960 году ВИЧ-1 уже существовал в Киншасе в виде разнообразной вирусной популяции. Включение выявленных нуклеотидных последовательностей в филогенетический анализ штаммов ВИЧ-1 отодвинуло срок появления общего предшественника ВИЧ-1 на период между 1884 и 1924 годом, то есть приблизительно на 1908 год (Worobey et al., 2008). В какой-то момент, после 1884 года, африканский охотник, разделывая тушу убитого животного, заразился вирусом, посеявшим пандемию. Это не было единичным событием; документально подтверждены по меньшей мере четыре межвидовые передачи ВИО – передачи, породившие группы М, N, P и О ВИЧ-1. Возможно, что случаи такого инфицирования отнюдь не были редкостью и почти всегда приводили к тупиковым инфекциям, которые не распространялись. Либо благодаря случайности, либо благодаря уникальной геномной последовательности предшественнику ВИЧ-1 М удалось утвердиться в организме человека.
