Чума XXI века: портретная галерея

Весной 2016 года в социальных сетях появился яркий сочный вирус Зика.

Оказалось, что это работа компании Visual Science, где биологи, биоинформатики, химики и дизайнеры создают трехмерные модели опасных и не очень вирусов.

Увеличение атомное — поэтому рассмотреть вирус можно в всех подробностях. Директор Visual Science Иван Константинов рассказал, как сделать 3D-Эболу, в чем ее польза и чем грипп лучше Зики.

Как все начиналось

Вирус ВИЧ — первая модель, она создана в 2010 году. Ее сразу же признали лучшей научной иллюстрацией в мире, она заняла первое место в международном конкурсе Science and Engineering Visualization Challenge (SEVC), который проводит журнал Science и Национальный научный фонд США. Следом были созданы Эбола, грипп A H1/N1, папилломавирус человека, аденовирус, везикулярный стоматит и вирус Зика.

До 2009 года не было научно достоверной модели ВИЧ с атомарным разрешением, на которой можно было бы увидеть вирусную частицу (вирион) во всех деталях. Такая же ситуация и со многими другими вирусами.

Вирус ВИЧ

Нет универсального научного метода, который бы позволял получить изображение вирусной частицы или ее модель с атомным разрешением. Мы разработали гибридный подход, который сочетает глубокий анализ результатов многих научных работ, молекулярное моделирование (его выполняют в нашем научном отделе) и технологии компьютерной графики и визуализации.

Кастинг вирусов

При выборе кандидата для визуализации мы редко ориентируемся на то, что происходит в мире. Случайно модель Эболы была создана за несколько лет до вспышки 2014 года, когда о вирусе почти никто не говорил, разве что в контексте создания биологического оружия (модель вируса Зика, напомним, появилась весной 2016 года — прим. ред.)

Вирус Зика

Нас привлекает прежде всего строение вируса, какие особенности он имеет, к какой группе относится. Разумеется, распространенность и летальность имеет значение, но прежде всего как фактор большей изученности вируса.

Сейчас в работе несколько вирусов, о которых все из нас знают и с которыми сталкиваются регулярно, однако они не летальны и не вызывают большого ажиотажа.

Самый сложный вирус

Технически самой сложной можно считать Эболу: у нее большой по меркам вирусов размер — приблизительно в 12–15 раз больше ВИЧ и в 25–30 крупнее Зики.

Иван Константинов
Директор Visual Science

Такие размеры подразумевают большее количество отдельных молекул, которые входят в состав частицы (в данном случае это миллионы).

Вирус Эбола

Другой фактор, который влияет на сложность, — степень изученности вируса. С этой точки зрения можно выделить наиболее «простые» в работе вирусы — ВИЧ, грипп — которым посвящены сотни работ.

Эти вирусы, разумеется, нельзя назвать простыми с точки зрения их организации — это отточенные эволюцией молекулярные машины, совершенно выполняющие свою задачу — создание копий самих себя. Структура вируса Эбола, например, на момент создания модели была изучена слабо, и это усложнило процесс.

Соединить научную достоверность и дизайн довольно просто, если приоритет — достоверность. Мы заметили, что научно-достоверные объекты, модели, процессы и явления сами по себе красивы. В этом ракурсе более актуальной становится задача не испортить.

Иван Константинов
Директор Visual Science

Вирус гриппа A/H1N1

Кто это делает и кому это интересно

Наша цель в основном — в области образования и популяризации науки. Мы уверены, что такая форма представлять информацию о строении сложных объектов на микро- и наноуровне полезна и студентам, и профессорам, популярным в последнее время онлайн-курсам, музеям и научно-популярным проектам.