Впервые ученые обнаружили биологический механизм, объясняющий, почему одни люди переносят лихорадку денге легко, а другие — тяжело.

Это открытие может привести к созданию новых лекарств и вакцин против самой распространенной в мире болезни, переносимой комарами.

Исследование провели специалисты из Университета Питтсбурга, медицинского центра UPMC и бразильского Института Аджеу Магальяйнса.

Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Лихорадка денге, которую называют «костоломной» из-за мучительной боли в суставах, с каждым годом поражает все больше людей. Сегодня более половины населения Земли находится в зоне риска.

Нам срочно нужны более эффективные методы лечения и профилактики, — говорит Присила Кастанья, ведущий автор исследования. — Во время вспышек больницы не справляются с наплывом пациентов.

Течение болезни непредсказуемо:

• Одни даже не замечают заражения.
• Другие страдают от высокой температуры, боли и слабости, но выздоравливают за несколько дней.
• У 5% развиваются опасные осложнения: кровотечения, отказ органов, шок.

Десятилетиями врачи наблюдали странную закономерность: в странах со смешанным населением (Бразилия, Колумбия, Куба) люди африканского происхождения болеют легче, чем европейцы. Но причина оставалась загадкой.

Чтобы разобраться, ученые использовали образцы кожи людей, перенесших операции после резкого похудения. Добровольцы согласились отдать ткани для науки.

Кожа — первый барьер на пути вируса, — объясняет Саймон Баррат-Бойс, старший автор работы. — В лаборатории мы поддерживали ее жизнеспособность, чтобы увидеть, как иммунитет реагирует на денге.

Исследователи взяли образцы у людей европейского и африканского происхождения, проверили их ДНК и заразили вирусом. Через 24 часа сравнили реакцию.

Оказалось, что у европейцев воспалительный ответ был сильнее. Казалось бы, это хорошо — иммунитет активнее борется с инфекцией. Но в случае с денге все наоборот: вирус использует воспаление против организма. Он заражает иммунные клетки, заставляя их распространять инфекцию вместо борьбы с ней. Именно это разрушает сосуды и органы при тяжелой форме.

В образцах кожи европейцев ученые увидели, как зараженные клетки мигрируют из кожи — так же, как в организме они разносят вирус с кровью и лимфой.

Но дело не в самой коже, а в иммунном ответе. Когда ученые добавили воспалительные молекулы (цитокины) в образцы африканского происхождения, вирус начал вести себя так же агрессивно. А когда заблокировали воспаление — заражение клеток резко сократилось.

Цитокины — это сигнальные молекулы, которые клетки иммунитета используют для «общения». Они запускают воспаление, чтобы остановить инфекцию, но если их слишком много, организм начинает вредить сам себе.

Это логично, — говорит Баррат-Бойс. — В регионах, где люди столетиями сталкивались с опасными вирусами вроде желтой лихорадки (близкой родственницы денге), выживали те, чей иммунитет не давал чрезмерного воспаления. Их гены передались потомкам. А у европейцев такой защиты нет.

Теперь ученые хотят выяснить, какие именно генетические варианты защищают от тяжелой формы денге. Это поможет создать персонализированные методы лечения и вакцины.

Происхождение влияет на биологию, — подводит итог Кастанья. — Эволюция оставила след в ДНК каждого из нас.

Открытие дает три ключевых преимущества:

1. Точная диагностика рисков — можно заранее выявлять людей, склонных к тяжелой форме.
2. Новые лекарства — если подавлять чрезмерное воспаление, можно снизить смертность.
3. Улучшенные вакцины — понимание механизма поможет создать препараты, которые не провоцируют опасную иммунную реакцию.

Исследование проводилось in vitro  (на образцах кожи в лаборатории), а не на живых людях. Хотя модель точная, реальный иммунный ответ в организме сложнее. Например, не учтены факторы вроде хронических болезней или возраста. Нужны клинические испытания.

Ранее ученые сообщили, что с помощью ИИ удалось проследить эволюцию вирусов, вызывающих денге и гепатит C.