Почему не удается победить малярию? Сотни тысяч человек умирают от нее каждый год

По расчетам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2019 году малярией заболели 229 млн человек, или 3% населения Земли. Из них 409 тыс. умерли, две трети — маленькие дети. Старые лекарства от малярии перестают работать, а единственная предварительно одобренная вакцина оставляет желать лучшего

Малярия известна с незапамятных времен. Упоминания об этой болезни встречаются на глиняных табличках из Месопотамии, молекулярные следы паразита, который ее вызывает, находили в древнеегипетских захоронениях, о ней писал Гомер в "Илиаде". Некоторые историки считают, что с появлением малярии на Апеннинском полуострове начался упадок Римской империи; итальянский регион Кампания, где расположен Неаполь, бедствовал до 1930-х годов, пока там не искоренили болезнь.

Малярию вызывают одноклеточные существа плазмодии, которые попадают в организм с укусом самки комара. Их известно несколько десятков видов. Одни заражают птиц, другие — рептилий, третьи — приматов. У людей за большинство случаев в ответе четыре плазмодия. Самый страшный из них — Plasmodium falciparum. Вероятно, предок этого паразита предпочитал горилл, но не позднее чем 10 тыс. лет назад обжился в человеке.

Считается, что из африканских джунглей малярия добралась по Нилу к побережью Средиземного моря, дальше распространилась на восток и в Грецию, из Греции — в Италию, а оттуда вместе с римскими легионами и купцами — до Британии и Дании. В прежние времена малярия встречалась и в России, на Кавказе, в Причерноморье и Поволжье. В наши дни малярией в России если и болеют, то приезжие из других стран, а большие "малярийные" комары, которых до жути боятся дети, — это безвредные караморы.

Только в XX веке болезнь унесла жизни 150–300 млн человек по всему миру. В последние годы от малярии умирают реже, но жертв все равно очень много. Сильнее всего от этой болезни страдают африканские страны южнее Сахары, где людей чаще, чем в других местах, заражает P. falciparum.

 Как и у его родственников, у этого плазмодия чрезвычайно сложный жизненный цикл. Попав в кровь, его первая стадия, спорозоит, за полчаса-час добирается до печени. За раз в человека проникает восемь-десять спорозоитов. Но чтобы началась болезнь, иногда достаточно всего одного плазмодия в печени. В результате деления каждый способен произвести десятки тысяч потомков. В зависимости от вида плазмодия на это уходит от 5 до 25 дней.

На печеночной стадии паразиты выглядят иначе и называются мерозоитами. Вырвавшись, они нападают на красные кровяные клетки, эритроциты. Чтобы прицепиться и забраться внутрь, им нужно всего 30 секунд. Для питания мерозоиты используют гемоглобин, тот самый белок, который в нашем организме переносит кислород и углекислый газ.

В клетках крови развивается третья стадия паразита — трофозоит, каждый из них порождает еще 8–24 паразита. Часть из них инфицирует другие эритроциты. Остальные превращаются в мужские и женские клетки. Когда человека жалит комар, они попадают в насекомое, соединяются, проходят еще через несколько превращений. Так появляются новые спорозоиты, которые дожидаются, пока комар снова кого-нибудь не ужалит. Словом, по сравнению с плазмодием гусеницы, вырастающие в бабочек, — как утренник в детсаде после венского бала.

Болезнь дает о себе знать, когда лопаются эритроциты. Человека лихорадит, знобит, бросает в пот, кровь хуже переносит кислород. Часто малярия накатывает волнами раз в три-четыре дня, поскольку именно столько времени нужно новым плазмодиям, чтобы вырасти в эритроцитах, но с P. falciparum эти циклы почти не выражены.

В отличие от других плазмодиев, P. falciparum неразборчив и атакует как молодые, так и старые эритроциты. За двое суток количество паразитов увеличивается в 8–10 раз. Вдобавок из-за этого плазмодия забиваются мелкие кровеносные сосуды. В тяжелых случаях больной бредит, у него начинаются шок, конвульсии, желтуха, плохо работают легкие и почки. Если паразиты прилипли к сосудам в мозге, поражается и этот орган. Поэтому малярия, вызванная P. falciparum, намного чаще приводит к смерти.

Со временем вырабатывается иммунитет, но он не защищает полностью, а только облегчает болезнь. В Африке и других местах, где распространены плазмодии, малярией болеют по несколько раз в год. Если уехать из таких мест, иммунитет постепенно пропадает. Из-за этого же опасно сокращение программ по борьбе с малярией. Во второй половине XX века от них отказались на Мадагаскаре, и люди стали умирать чаще, чем до этих программ.

Поскольку организму нужно время, чтобы приспособиться к плазмодиям, наибольшую опасность они представляют для детей. У младенцев есть кое-какая защита благодаря антителам матери и высокому уровню гемоглобина, но к шести месяцам защита сходит на нет и снова появляется только к школьному возрасту. Именно поэтому двое из трех умерших — это дети до пяти лет.

От малярии есть лекарства. С XVII века ее лечили корой хинного дерева, в которой содержится горькое вещество хинин (чтобы перебить противный вкус, британцы разбавляли хининовые тоники джином — так появился популярный коктейль). В XX веке было получено похожее вещество под названием хлорохин, которое год назад проходило испытания как средство от COVID-19. Против малярии также используются производные хлорохина и еще несколько веществ, но плазмодии вырабатывают к ним устойчивость, как бактерии — к антибиотикам.

Сегодня наиболее эффективное средство — артемизинин, который в 1970-х годах китайские ученые выделили из полыни. В 2015 году за это была присуждена третья Нобелевская премия, связанная с малярией (четвертая, если считать награду за яд против насекомых ДДТ). Но еще до того, как химик Ту Юю отправился в Швецию за медалью, появились основания полагать, что артемизинин тоже перестанет действовать, как инсектициды перестают убивать комаров.

В борьбе с малярией пригодились бы вакцины, но с ними дело обстоит даже хуже, чем с лекарствами. Основная проблема — жизненный цикл плазмодиев. Для каждой стадии паразита иммунной системе приходится подбирать новое оружие. Вдобавок у плазмодия есть и другие приемы, чтобы обойти защиту хозяина, а сам он устроен намного сложнее вирусов, против которых действует большинство эффективных вакцин.

Разработанные вакцины-кандидаты готовят иммунную систему к борьбе с той или иной формой плазмодия, но одобрена только одна, да и то предварительно (23 апреля 2021 года Оксфордский университет объявил, что эффективность его препарата R21 составила 77%, но результат получен всего на нескольких сотнях человек, поэтому впереди новые исследования) . Она называется Mosquirix и была создана компанией GlaxoSmithKline еще в 1980-х годах. Вакцина прошла три этапа клинических испытаний, а сейчас идет четвертый этап в странах Африки.

В основе Mosquirix — белок с поверхности спорозоита. Иммунная система производит антитела, а когда с комариным укусом в кровь попадают настоящие спорозоиты, эти антитела их атакуют. Поскольку до попадания паразита в печень есть от силы час и всего один спорозоит может вызвать болезнь, антител требуется очень много — вакцину вводят трижды с перерывами в месяц, а потом еще раз.

Четыре дозы — лишь один недостаток Mosquirix. Результаты первых испытаний были многообещающие, но потом оказалось, что малышей полутора-трех месяцев от роду она почти не защищает, среди детей постарше сокращает заболеваемость всего на 39%, а число тяжелых случаев — на 29%. Это лучше, чем ничего, но не сравнится с большинством вакцин против других болезней. Вдобавок оказалось, что вакцинированные чаще заболевали менингитом, и в этой группе непропорционально чаще умирали девочки. Связь с вакциной установить не удалось, но объяснения тоже нет.

Четвертый этап клинических испытаний позволит собрать дополнительные данные о безопасности и эффективности вакцины, а пока основными средствами борьбы остаются ранняя диагностика, все еще действующие лекарства, противомоскитные сетки над кроватями, обработка жилья инсектицидами, сбор эпидемиологической информации.

За десятилетия все это спасло миллионы жизней. Но спасти можно было больше. По расчетам ВОЗ, на борьбу с малярией по всему миру нужно $5 млрд. Для сравнения: примерно столько же стоят игроки семи самых обеспеченных футбольных клубов чемпионата Англии. Хотя $5 млрд на всех не так уж много, в 2019 году на лечение и профилактику малярии потратили почти вдвое меньше. Новые лекарства и вакцины очень пригодились бы, но даже с тем, что есть сейчас, реально добиться лучших результатов.