Возбудитель, "настроенный" на конкретного человека

#1

Есть определенный культурный штамп: страшный вирус, который можно распылить над городом и при этом заболее только один человек, потому что коварные ученые смогли заполучить его образцы ДНК, чтобы настроить вирус именно так. Но разве это возможно чисто теоретически? За что возбудитель будет “цепляться”, что есть только у конкретного человека?

1 Like
#2

варик попроще - возбудитель будет очень тропным к определенному варианту рецептора или белка. Будет конечно не конкретный человек, а “когорта”.

если прям конкретный аллель да еще с учетом эпигенетики, чтоб совсем индивидуально, то это надо прям подбирать структуру вирусной днк как это делают с вирусными векторами (ыроде есть такое когда фаг реплицируется только если хозяине есть определенная последовательность), но тут все сложней будет ибо это не фаги.

#3

Если распылять, то нужна тропность к белкам кожи/слизистых. А велика ли их вариабельность?

#4

Народ, вирусы в комбинацию рецепторов не могут. А так-то можно было бы в набор MHC прицелить, но сие как-то не работает. Плюс дорого. Если надо кого-то regect, то есть способы надёжнее.

#5

Вот что я об этом думаю: геном человека насчитывает около 3,1 млрдов пар нуклеотидов, значит уникальных для одного конкретного человека в городе (со средним населением от 250 до 1 млна человек; последовательность, уникальная для генома должна состоять из не менее чем 16 пар нуклеотдиов (4^16 = 4 с чем-то млрдов) ) последовательностей может быть даже несколько в данном конкретном городе. Это значит, что если использовать вирус, который способен садиться только в определенную точку в геноме, (используя рестриктазы и встраиваясь по липким концам), то вполне реально заразить только одного человека. Однако есть проблемы. Такую систему нужно доставить в клетки хозяина. Чтобы вирус мог воздушно-капельным путем заразить человека, у него должны быть изощренные средства защиты-обмана, он должен быстро и прекрасно мутировать, чтобы обходить иммунитет, либо поражать иммунные клетки. То есть, вирус, у которого очень точные механизмы встраивания, не менее точные механизмы распознавания клеток, а еще и несколько слоев капсида, прекрасная способность к выживанию во внешней среде, но с нестабильным геномом - это ппц как нереально. Это еще в каком количестве его надо распылить, чтобы он одного человека заразил.

#6

Информация к размышлению: агрономы выявили закономерность, согласно которой плоды кукурузы крупнее у особей, опыленных представителями других линий. При этом в нормальных условиях кукуруза - двуполое самоопыляемое растение. Для реализации эффекта фермеры с целью исключения самоопыления удаляли мужские части кукурузы - метелки, а между рядами высаживали растения-опылители из представителей других линий. Все это представляло собой довольно трудоемкий процес, т.к. метелки удалялись вручную у каждого початка. Но селекционеры вывели сорт кукурузы с мужской стерильностью, не дававший пыльцу и исключивший необходимость ручного удаления метелок. Это оказалось выгодно как фермерам, так и семеноводческим компаниям, и данный сорт кукурузы стал преобладать. Это привело к потере громадной части урожая кукурузы в 1970 году в США, так как выяснилось, что данный сорт - единственный, восприимчив к грибку Bipolaris maydis, вызывающего глазковую пятнистость. Оказалось, что в митохондриях клеток данного сорта кукурузы имеются специфические ионные каналы, которые активируются только в созревающих мужских половых клетах, вызывая их апоптоз, и, собственно, обеспечивают мужскую стерильность. Но токсин грибка Bipolaris maydis изменяет конформацию белков этих ионных каналов во всех частях растения и приводит к необратимому их открытию со всеми вытекающими - в прямом смысле слова - последствиями. Повреждая митохондрии клетка за клеткой, грибок приводит к гибели кукурузы.
Таким образом, если представить, что данный сорт кукурузы произошел от одного общего предка, полученного селекционерами (что, собственно, и было), то если мы над неким экспериментальным кукурузным полем, засеянным представителями разных сортов кукурузы распылим споры грибка Bipolaris maydis, то получим изолированную гибель только одного растения, имеющего ген, отвечающий за синтез конкретного ионного канала в митохондриях.
Рассуждая далее, можно предположить, что, получив полную карту генома интересующего нас человека, которого мы хотим уконтрапупить, и расшифровав все последовательности (ну или некую их часть), мы можем найти в нем мутацию гена, кодирующего тот или иной ионный канал. Например - натриевый. Т.е. клетки данного индивида будут синтезировать уникальный белок лишь в одном типе ионных каналов. Далее лезем в Генбанк, ищем библиотеку генов какого-нибудь микроба, выделяющего токсин, тропный к натриевым каналам человека, например Pseudoalteromonas tetraodonia, который вырабатывает тетродотоксин. Меняем рецепторную часть токсина на ту, которая будет подходить под нужный нам ионный канал нашего бедолаги. Далее берем какую-нибудь Francisella tularensis тип А, отличающийся крайне низкой инфицирующей дозой (чтобы наверняка), путем нехитрых генноинженерных манипуляций меняем ей родные токсины на наш гибридный, наращиваем бакмассу и распыляем по дороге в школу.

7 Likes