Virusai milijardus metų tobulino išgyvenimo be gyvybės įgūdžius – tai bauginamai veiksminga strategija, padariusi juos didele grėsme šiuolaikiniam pasauliui.

Ypač tai sakytina apie mirtiną naująjį koronavirusą, kuris stebėtinai staigiai sustabdė kone visą pasaulį, rašo „The Washington Post“.

Virusas yra tik kiek daugiau nei genetinė medžiaga, apsupta baltymų apvalkalo, jo dydis prilygsta vienai tūkstantajai blakstienos storio, o jo egzistavimas vargu ar primena gyvo organizmo egzistavimą. Tačiau vos patekęs į žmogaus kvėpavimo takus, virusas įsibrauna į ląsteles ir sukuria milijonus savo paties versijų.

Patogeninio koronaviruso mechanizmas genialus: jis įsibrauna į mūsų organizmą mums to nė nenutuokiant. Prieš pirmajam šeimininkui pajuntant pradinius simptomus, virusas jau ima visur skleisti savo kopijas, ieškodamas kitos aukos. Vieniems jis yra mirtinai pavojingas, o kitiems jo poveikio simptomai pakankamai švelnūs – taip šis virusas išvengia izoliavimo. Ir šiuo metu nėra būdų jį sustabdyti.

Tyrėjams skubant kurti vaistus ir vakcinas nuo ligos, kuria jau susirgo 350 tūkst. žmonių, ir kuri nusinešė daugiau nei 15 tūkst. gyvybių, pateikiame mokslinį portretą to, su kuo jie susiduria.

„Tarp chemijos ir biologijos“

Kvėpavimo takų virusai linkę pakliūti į dvi organizmo vietas – nosį ir gerklę – ir jose ir daugintis. Čia jie itin užkrečiami. Arba jie patenka žemiau, į plaučius, kur ne taip greit dauginasi, bet kelia didesnį pavojų gyvybei.

Šis naujasis koronavirusas, SARS-CoV-2, pasižymi abejomis šiomis savybėmis. Jis dauginasi viršutiniuose kvėpavimo takuose, kur yra lengvai iščiaudimas ar iškosėjamas ant kitos aukos. Tačiau kai kurių pacientų organizme jis gali nusėsti giliai plaučiuose, kur liga tampa pavojinga gyvybei. Dėl tokio derinio jis tampa užkrečiamas kaip kai kurių rūšių peršalimas, o kartu gali būti mirtinas, kaip jam pagal molekulinę sudėtį artimas SARS, kuris 2002–2003 sukėlė protrūkį Azijoje.

Kitas klastingas šio viruso požymis: jis ne toks mirtinas, jo simptomai pasireiškia ne taip aiškiai kaip SARS, vadinasi, žmonės dažnai perduoda jį kitiems dar net nežinodami, kad patys serga. Kitaip tariant, jis veikia iš pasalų, todėl ir turi potencialą sukelti chaosą visame pasaulyje.

Panašaus tipo virusai per pastaruosius 100 metų sukėlė nemažai pragaištingų epidemijų: gripo epidemijas 1918, 1957 ir 1968 m., taip pat SARS, MERS ir Ebolos epidemijas. Visos šios ligos, kaip ir koronavirusas, yra zoonotinės – žmonėms jos perėjo iš gyvūnų. Ir visas jas sukėlė virusai, kurie užkoduoja savo genetinę medžiagą RNR (ribonukleino rūgštyje).

Tai ne sutapimas, sako mokslininkai. Būtent dėl zombių egzistavimą primenančio RNR virusų mechanizmo jais lengva užsikrėsti, ir juos sunku sunaikinti.

Už šeimininko kūno ribų šie virusai nefunkcionuoja. Jie neturi jokių su gyvybe siejamų požymių – medžiagų apykaitos, judėjimo, gebėjimo daugintis. Egzistuoti tokioje būsenoje jie gali gana ilgai. Naujausi laboratoriniai tyrimai parodė, kad nors SARS-CoV-2 už šeimininko kūno ribų tipiškai žūsta per kelias valandas, kai kurios dalelės išlieka gyvybingos – ir potencialiai užkrečiamos – ant kartono iki 24 val., o ant plastiko ir nerūdijančiojo plieno iki trijų dienų.

2014 m. atlikto eksperimento metu paaiškėjo, kad virusas, kuris 30 tūkst. metų praleido amžinajame įšale, ir buvo atgaivintas laboratorijoje, sugebėjo užkrėsti amebą.

Kontaktuodami su šeimininku virusai pasitelkia savo paviršiuje esančius baltymus, kad atrakintų nieko neįtariančias ląsteles ir į jas įsibrautų. Tada jie perima tų ląstelių molekulinio mechanizmo kontrolę, kad gamintų ir rinktų medžiagas, reikalingas virusų dauginimui.

„Virusai persijungia nuo gyvo prie negyvo“, – sako Kornelio universiteto virusologijos profesorius Gary Whittakeris, ir apibūdina virusą kaip esantį tarp „chemijos ir biologijos“.

Tarp visų RNR virusų koronavirusai – taip pavadinti dėl baltymų smaigalių, kurie primena karūną – yra unikalūs savo dydžiu ir santykiniu sudėtingumu. Jie yra tris kartus didesni, nei patogenai, kurie sukelia dengės karštligę, Vakarų Nilo karštligę ir zikos virusinę infekciją, ir sugeba pasigaminti papildomų baltymų, kurie užtikrina didesnį jų veiksmingumą.

„Įsivaizduokime, kad dengė turi įrankių diržą ir jame – vieną plaktuką“, – sako Teksaso universiteto virologas Vineetas Menachery. O šis koronovirusas, pasirodo, turi tris plaktukus – kiekvieną pritaikytą skirtingai situacijai.

Tarp tų įrankių yra korektūros baltymas, kuris leidžia koronavirusams ištaisyti kai kurias klaidas, atsirandančias replikacijos proceso metu. Jie vis tiek gali mutuoti greičiau nei bakterijos, tačiau mažiau tikėtina, kad jų palikuonims pasireikš tokio masto mutacijos, kurios neleis išgyventi.

Tuo tarpu galimybė keistis padeda patogenui prisitaikyti prie naujos aplinkos, ar tai būtų kupranugario žarnynas, ar žmogaus kvėpavimo takai, į kuriuos jis patenka žmogui netyčia pasikrapščius nosį.

Mokslininkai mano, kad SARS virusas atsirado kaip šikšnosparnių virusas, kuris žmones pasiekė per civetas, parduodamas gyvūnų turguose. Dabartinis virusas, kuris taip pat gali būti atsekamas iki šikšnosparnių, irgi galėjo turėti tarpinį šeimininką, spėjama, kad tai galėjo būti skujuotis.

„Manau, gamta mums jau daugiau nei 20 metų sako: „Ei, koronavirusai, kurie atsiranda šikšnosparnių populiacijoje, gali sukelti pandemiją žmonių pasaulyje“, ir mes apie juos turime galvoti kaip apie gripą – ilgalaikę grėsmę“, – sako virologas Jeffery Taubenbergeris iš JAV nacionalinio alerginių ir užkrečiamųjų ligų instituto. Po SARS protrūkio finansavimas koronavirusų tyrimams išaugo, tačiau pastaraisiais metas lėšų stigo, pažymi J. Taubernbergeris. Tokie virusai įprastai sukelia paprasčiausią peršalimą ir tikrai nebuvo laikyti kažkuo pavojingesni už kitus virusinius patogenus.

Ginklų paieškos

Atsidūręs ląstelėje, virusas per kelias valandas pasigamina 10 tūkst. kopijų. Per kelias dienas užsikrėtęs asmuo jau turi šimtus milijonų viruso dalelių – kiekviename šaukštelyje savo kraujo.

Tokia viruso apgultis sukelia atsakomąją imuninės sistemos reakciją. Išskiriamos gynybinės cheminės medžiagos. Pakyla kūno temperatūra, sergantysis karščiuoja. Infekcijos regioną atakuoja patogeną naikinančios baltųjų kraujo kūnelių armijos. Neretai būtent dėl tokios gynybinės organizmo strategijos žmogus pasijunta labai prastai.

Johnso Hopkinso universiteto virologas Andrew Pekoszas virusus lygina su itin įžūliais plėšikais: jie įsibrauna į jūsų namus, suvalgo jūsų maistą, naudojasi jūsų baldais ir susilaukia 10 tūkst. vaikų. O tada, viską nusiaubę, pasišalina.

Deja, žmonės turi labai ribotą kiekį galimybių, kaip tokiems kenkėjams pasipriešinti.

Dauguma antimikrobinių priemonių veikia trikdydavos jų taikinyje atsidūrusių patogenų funkcijas. Pavyzdžiui, penicilinas blokuoja bakterijų savo ląstelių sienų statybai pasitelktas molekules. Vaistas kovoja su tūkstančiais bakterijų rūšių, tačiau, kadangi žmogaus ląstelės to baltymo nenaudoja, galime juos gerti ir nesibaiminti žalos.

Bėda ta, kad virusai veikia per mus. Neturėdami savos ląstelių infrastruktūros, jie persipina su mūsiške. Jų baltymai tai mūsų baltymai. Jų silpnybės – mūsų silpnybės. Dauguma jiems kenkiančių medikamentų kenksmingi ir mūsų organizmui.

Būtent dėl šios priežasties antivirusiniai vaistai privalo būti itin tiksliai nukreipti į tikslą ir labai konkretūs, sako virologė iš Stenfordo universiteto Karla Kirkegaard. Jie taikosi į baltymus, gaminamus viruso (tai jis daro per mūsų ląstelių mechanizmus). Minėtieji baltymai – dalijimosi proceso dalis. Kiekvieno viruso baltymas kitoks. Tai reiškia, kad vaistai, skirti kovai su viena liga, netinka bandant įveikti kitas.

Kadangi virusai labai greitai evoliucionuoja, mokslininkų rasti vaistai neretai būna veiksmingi tik kurį laiką. Štai kodėl ekspertai privalo nuolat kurti vis naujus vaistus nuo ŽIV, štai kodėl pacientams kartais tenka vartoti tikrą antivirusinių vaistų kokteilį, nes prie tokio prisitaikyti virusams sunkiau (tenka atlikti net ne vieną mutaciją).

„Šiuolaikinei medicinai tenka nuolat bandysi suspėti su naujais virusais“, – konstatuoja K. Kirkegaard.

SARS-CoV-2 itin paslaptingas. Nors jo elgesys ir skiriasi nuo pusbrolio SARS, akivaizdžių baltymų karūnų, leidžiančių įsibrauti į aukos ląsteles, skirtumų nėra.

Suprasti, kad būtent šie baltymai yra labai svarbūs, kuriant vakciną – esminis dalykas, sako La Jolla imunologijos instituto infekcinių ligų centro vadovas Alessandro Sette. Anksčiau atliktas tyrimas parodė, kad SARS baltymų spygliai – būtent tai, kas aktyvuoja apsauginę imuninės sistemos reakciją. Šią savaitę paskelbtame moksliniame darbe A. Sette teigia, kad ta pati hipotezė pasitvirtino ir SARS-CoV-2 atveju.

Anot A. Sette, tai mokslininkams suteikia optimizmo. Ir patvirtina ekspertų spėjimus, jog būtent baltymo spyglys – idealus taikinys vakcinai. Jeigu žmonės būtų paskiepyti spyglio baltymo versija, ji galėtų išmokyti imuninę sistemą atpažinti virusą ir greičiau reaguoti.

„Taip pat teigiama, kad naujasis koronavirusas ne toks ir naujas“, – priduria A. Sette.

Taigi, jeigu SARS-CoV-2 pernelyg nesiskiria nuo vyresnio savo pusbrolio SARS, tuomet tai reiškia, kad virusas greičiausiai labai greitai neevoliucionuoja, o tai vakcinas kuriantiems mokslininkams suteikia laiko pasivyti.

Štai K. Kirkegaard sako, kad geriausi šiuo metu mūsų turimi ginklai prieš šį koronavirusą yra visuomenės sveikatos apsaugos priemonės, tokios kaip tyrimai ir socialinė izoliacija. Dar labai svarbu stiprinti savo imuninę sistemą. Kai kurie virologai mano, kad yra ir dar vienas dalykas, veikiantis mūsų naudai – pats virusas.

Kad ir koks baugus ir pavojingas atrodo, anot K. Kirkegaard, „iš tikrųjų virusas visai nenori mūsų pražudyti. Jam ir jo populiacijai labai naudinga, jeigu vaikštinėjate aplink sveiki kaip agurkėliai“.

Kalbant evoliucijos kalba, kaip tvirtina ekspertai, pagrindinis virusų tikslas – plisti ir nebūti itin žalingu savo aukoms. Taigi, štai kodėl pavojinguosius SARS ir ebolą ištiko liūdnas likimas – nebeliko gyvų jų nešiotojų.

Bėda ta, kad kai kurie patogenai gali daugintis iki begalybės. Vienas 2014 metais atliktas tyrimas atskleidė, kad virusas, sukeliantis lūpų pūslelinę, su žmogumi jau 6 mln. metų. „Tai labai sėkmingas virusas“, – sako K. Kirkegaard. Vertinant būtent iš tokios perspektyvos, naujasis koronavirusas, visame pasaulyje žudantis tūkstančius, dar tik pradeda savo gyvenimą. Jis dauginasi destruktyviai, nesuprasdamas, kad yra žymiai geresnis būdas išgyventi.

Laikui bėgant, po truputį jo RNR keistis. Kol vieną dieną, ne tokioje jau ir tolimoje ateityje, tik tebus vienas iš daugelio peršalimą sukeliančių virusų, cirkuliuojančių kiekvienais metais ir varginančiu nebent lengvu kosuliu ar sloga. Ir nieko daugiau.

Komentarai (5)