Lifestyle

Komentari 6

Zašto neki virusi nestaju, a drugi se vraćaju?

Fascinantni virusi: Zašto neki od njih nestaju, a drugi opstaju?

Virusi koji brzo mutiraju pokupit će i dio mutacija koje ih uništavaju, tako da jednostavno nestaju, pa su znanstvenici zaključili da ubrzanje tog procesa moglo pomoći u borbi protiv njih

Bila je to godina 1002., engleski kralj Ethelred II, poznat kao 'Ethelred nespremni', nakon više stoljeća napada Vikinga pod vodstvom Sweina Forkbearda na zemlju, naredio je 13. studenog da se sakupe i pobiju svi Danci u zemlji. Stotine su stradale, a incident je ušao u povijest kao uzaludni pokušaj obrane. Većim dijelom Engleske na kraju je zavladao Forkbeardov sin.

No loš dan za Vikinge u Engleskoj bio je dar modernim arheolozima. Više od tisuću godina kasnije, na terenu St John's koledža u Oxfordu otkriveno je i iskopano 37 kostura za koje se smatralo da pripadaju pogubljenim žrtvama. Kad su znanstvenici analizirali DNK iz ostataka, otkrili su da je jedan od muškaraca bio dvostruko nesretan. Ne samo da je nasilno ubijen, već je u to vrijeme bolovao od malih boginja. 

POGLEDAJTE VIDEO: Korona ne voli fiziološku otopinu, ispirite nos što češće

No, to nije bilo jedino iznenađenje: To nije bio virus malih boginja koji nam je poznat iz novije povijesti, ona vrsta koju je odlučni program cijepljenja doveo do izumiranja 1970-ih godina. To je bio vrlo različit soj, ranije nepoznat, koji je nestao prije otprilike jednog stoljeća. Dakle, čini se da su male boginje dvaput izumrle.

Poznato je kako se javljaju nove prijetnje: Obično u bliskom kontaktu sa zaraženim životinjama, virus skače između vrsta, obično je tu negdje i 'nulti pacijent' kao i neki 'superširitelj'. No, trenutak kad se infekcije približe kraju postaje vrlo zanimljiv: Zašto neki virusi nestaju sami od sebe, što se s njima događa? 

Jedan od najnovijih virusa koji je tako nestao bio je SARS. Svijet je prvi put postao svjestan da postoji 10. veljače 2003. godine, nakon što je pekinški ured Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) primio e-poštu s opisom 'čudne zarazne bolesti' koja je u razmaku od tjedan dana ubila 100 ljudi.

Prvi slučajevi zabilježeni su u Guangdongu, obalnoj provinciji na jugoistoku Kine, poznatoj po brojnim restoranima s egzotičnim mesom. U to su vrijeme lokalne  tržnice vrvjele od rakuna, jazavaca, golubova, zečeva, fazana, jelena i zmija, samo nekoliko metara od mjesta gdje su ljudi jeli. Uobičajeno je bilo zateći obezglavljene životinje s izvađenom utrobom.

Već u najranijim danima epidemije bilo je jasno kako se SARS pojavio. Virus je zarazio najmanje 8096 ljudi , od kojih je 774 umrlo. Ali moglo je biti i puno gore. Poput svog bliskog rođaka Covid-19, SARS je imao mnoge potrebne kvalitete za svjetsku dominaciju - bio je to RNA virus, što znači da je mogao brzo evoluirati, a širio se kapljicama izbačenim tijekom disanja, što je teško izbjeći.

U to su vrijeme stručnjaci su bili zabrinuti da bi virus mogao prouzročiti razaranja na istoj razini kao i HIV, ili čak pandemija gripe 1918. godine, koja je zarazila trećinu svjetske populacije i ubila 50 milijuna ljudi.  No, umjesto toga, Sars je nestao naglo, jednako kako se i pojavio. 

Što se dogodilo?

Stručnjaci smatraju da smo imali sreće. Prema Sarah Cobey, epidemiologinji sa Sveučilišta u Chicagu, SARS je do izumiranja dovela kombinacija sofisticiranog ponašanja virusa.

Kad bi ljudi inficirani SARS-om oboljeli, to bi bilo snažno. Virus je imao zapanjujuće visoku stopu smrtnosti, odnosno gotovo je svaki peti pacijent umro. U to je vrijeme bilo relativno lako identificirati zaražene i staviti ih u karantenu. Dobra stvar je bilo to što ga ljudi bez simptoma nisu prenosili. SARS-u je trebalo relativno dugo vremena da se inkubira prije nego što bi postao zarazan, što je omogućilo epidemiolozima da 'pohvataju' kontakte zaraženih prije nego što su oni mogli proširiti virus.

Osim toga, i vlade i zdravstvene vlasti reagirale su vrlo brzo i efikasno, kaže Cobey. 

Slučaj Liu Jianlun, koji je virus uhvatio prije nego što je bio pravilno identificiran, pokazuje koliko je drugačije nastupila pandemija SARS-a u odnosu na današnji Covid-19. Tada se 64-godišnji specijalist za respiratornu medicinu zarazio nakon liječenja pacijenta u bolnici u kojoj je radio, u provinciji Guangdong. Dana 21. veljače 2003. Jianlun je otputovao u Hong Kong, kako bi prisustvovao vjenčanju, i prijavio se u sobi na devetom katu hotela Metropole.

Iako je pet dana patio od lagane vrućice i blagih respiratornih simptoma, smogao je snage da izađe u razgledavanje grada s rođakom. Nakon što su mu se simptomi pogoršali, ipak je otišao do bolnice i zatražio da ga se izolira. Do tad je već nesvjesno zarazio 23 osobe, uključujući goste iz Kanade, Singapura i Vijetnama, koji su virus zatim prenijeli natrag u svoje zemlje, gdje su iznjedrili daljnje izbijanje epidemije. 

Na kraju je WHO procijenio da se oko 4000 slučajeva može pratiti sve do Jianluna, koji je i sam podlegao virusu. Bez globalnih napora da se eliminira SARS i nekih ugrađenih značajki samog virusa koje su to olakšale, nema sumnje da je i ta pandemija mogla izmaći kontroli. Osim SARS-a, izumrli su još samo virus boginja i goveđa kuga, koja pogađa goveda. 

Rat protiv ova dva virusa dobiven je cjepivima. Slučajevi dječje paralize su se smanjili za 99 posto od 1980-ih. Virus koji je također zaustavljen cijepljenjem bile su ospice, iako je nedavno te napore usporio antivakserski pokret. No, bez cjepiva, teško je riješiti dobro prilagođene viruse, kaže Stanley Perlman, mikrobiolog sa Sveučilišta Iowa.  

Pa, što je s ostalim virusima koji su mučili čovječanstvo posljednjih godina? Hoće li ebola nestati? Gdje je nestala svinjska gripa?

Nažalost, malo je vjerojatno da će neki virusi ikada izumrijeti, jer mi nismo njihov jedini domaćin.

Virus ebole cijelo vrijeme nestaje. Otkako je otkriven 1976. godine, bilo je najmanje 26 epidemija širom Afrike, što su samo oni slučajevi koji su prijavljeni zbog većeg broja zaraženih. Javljaju se obično kad virus preskoči sa šišmiša na čovjeka, koji potom zarazi druge ljude. Dakle, bit će s nama sve dok postoje šišmiši. 

U zapadnoafričkoj zemlji Gvineji, analiza Emme Glennon i kolega sa Sveučilišta Cambridge, pokazala je da su suptilno različite vrste ebole vjerojatno skočile sa životinje na čovjeka otprilike 118 puta do sada, često i tako da to nitko nije primijetio. Zapravo, količina genetskih varijacija između sojeva odgovornih za različite epidemije sugerira da su ti događaji zapravo alarmantno česti.

Iako je deseto izbijanje ebole koje je nedavno mučilo Demokratsku Republiku Kongo proglašeno službeno završenim 25. lipnja ove godine i nema dokaza da se soj koji ga je prouzročio zadržao na ljudima, do sada je već  započela nova epidemija, jedanaesta, trenutno ograničena na sjeverozapad zemlje. Pretpostavka je da je riječ o potpuno novom soju virusa ebole, koja je dobivena od životinje potpuno neovisne od svih do sada. 

Lokalne zdravstvene vlasti i WHO suočavaju se s nekoliko drugih izazova kada je u pitanju borba protiv ebole. Nedostatak financijskih sredstava otežao je nadzor, dok prisutnost oružanih skupina u pogođenim područjima čini ta područja nesigurnima za zdravstvene radnike. Dio ljudi ne želi se liječiti od ebole. Od šest vrsta ebole, postoji cjepivo samo za jednu od njih, vrstu koja je ubila 11.000 ljudi u zapadnoj Africi između 2013. i 2016. godine.

Unatoč ogromnim naporima da se iskorijeni iz ljudske populacije, virus će i dalje kružiti među svojim izvornim domaćinima - šišmišima. To znači da bi jedini način da se virus dovede do izumiranja bila njihova eliminacija, što je u divljini gotovo nemoguće. 

Sličnim se smatra se i MERS, koji se na svjetskoj sceni pojavio 2012. godine, nakon što je s deva prešao na ljude. Od tada, prelazio je na ljude u još stotinu prilika. 

- SARS je nestao jer nema drugog domaćina - kaže Perlman. Smatra se da je SARS na ljude preskočio s azijske palmine cibetke, sisavca iz džungle koji živi na drveću, koji se u Kini smatra delikatesom. Perlman ističe da se virus nije mogao vratiti jer te životinje nisu masovnije njime zaražene. Pojedinačna životinja koja jest prenijela virus na čovjeka, i to je vjerojatno bila rijetka zaražena životinja. Moguće je da su se cibetke zarazile preko šišmiša. 

To se, međutim, ne može reći za Covid-19, za koji se jednako smatra da je izvorno pripadao šišmišima, prije nego što je nakratko prebačen na drugu životinju - moguće pangoline - i na kraju na ljude.

- S Covid-19 nositelj virusa smo sada mi - kaže Perlman. Zapravo je toliko postao 'ljudski virus' da su se znanstvenici počeli pitati hoće li se širiti obrnuto: od ljudi do divljih životinja. To bi dodatno otežalo borbu s virusom. 

To nas dovodi do drugog mogućeg scenarija, koji uključuje viruse koji kontinuirano postoje u ljudima. Iako mogu biti zauvijek s našom vrstom, ispostavilo se da pojedine loze virusa izvanredno redovito nestaju. Svaki virus gripe koji je postojao u ljudi do prije otprilike 120 godina izumro je.

Kad je u pitanju gripa, imamo dva soja virusa: Tip  A, koji može prijeći na mnoge druge životinje, jednako kao i na ljude. Zahvaća uglavnom vodene ptice, od patki i gusaka do  rijetkih antarktičkih divljih životinja, poput divovske buradi  - ali uvijek je s nama u jednom ili drugom obliku. Ova vrsta odgovorna je za  većinu slučajeva sezonske gripe, a uzrokuje i pandemiju. 

Potom postoji gripa B, koja može zaraziti samo ljude i neobično - tuljane. Nikada ne uzrokuje pandemiju.

Godinama se smatralo da se sojevi gripe A s kojima živimo neprestano razvijaju kako bi nas mogli bolje zaraziti. No, najnovija znanstvena istraživanja pokazuju da to nije slučaj. Ispada da svatko tko je umro prije 1893. nikada ne bi bio zaražen niti jednim od danas postojećih sojeva gripe. Jednostavno zato što je svaki virus gripe koji je postojao u ljudi do prije otprilike 120 godina  izumro. Nestao je i soj koji je prouzročio pandemiju 1918. godine, kao i onaj koji je doveo do izbijanja ptičje gripe 1957. godine, i vrsta gripe koja je cirkulirala 2009. godine, prije nego što se pojavila svinjska gripa.

Utvrđeni sojevi gripe imaju sklonost  da se nastave razvijati na mnogo različitih načina, tada će velika većina njih naglo izumrijeti. Svakih nekoliko desetljeća razvit će se nova vrsta gripe koja će ih zamijeniti, obično kao kombinacija starih virusa gripe i novih, svježih, prenijetih sa životinja.

- To je vrlo zanimljivo, jer ako ste usredotočeni na bilo koji određeni soj  postoji vrlo, vrlo velika stopa izumiranja. Sojevi izumiru svakih nekoliko godina. Komplicirano je, ali bilježimo vrlo velik promet - kaže Cobey. 

Zanimljivo je da, umjesto da se s vremenom prilagođavao ljudima, čini se da je H1N1 - vrsta koja je uzrokovala pandemiju gripe i svinjsku gripu 1918. godine, a koja je sada nestala - tiho nakupljao mutacije koje su bile beskorisne ili čak aktivno štetne za njegov opstanak. Sada neki znanstvenici sugeriraju da bi nam ubrzanje ovog procesa moglo omogućiti da koristimo brzu evoluciju endemskih ljudskih virusa u svoju korist. Ideja postoji već neko vrijeme, kao način da se riješimo gripe i prehlade. Nedavno je predložena i kao metoda borbe protiv Covid-19. 

Umjetno ubrzanje virusne evolucije lijekovima moglo bi donijeti neke koristi, smatraju neki. U središtu plana je biologija 'RNA virusa',  skupine koja uključuje mnoge najneugodnije patogene čovječanstva, uključujući HIV, gripu, koronaviruse i ebolu. Njihov genetski materijal napravljen je od RNA, za razliku od DNA, što znači da kad otmu tijelo domaćina da bi se kopirali, ne uključuju korak 'lekture', u kojem se provjerava ima li pogrešaka. To se  smatra lošim za ljude, jer ove mutacije znače da postoji iznimna količina genetske raznolikosti među RNA virusima, što im omogućuje brzu evoluciju,  pa sva cjepiva ili lijekovi koji ih ciljaju brzo zastarijevaju, donosi BBC.

- Iako o sojevima gripe volimo razmišljati kao o jedinstvenom slijedu, oni zapravo predstavljaju čitav roj različitih genetskih sljedova -  objašnjava Lipton. Kratkoročno, to otežava iskorjenjivanje gripe, jer bi među tim 'rojem' mogli biti virusi koje naš imunološki sustav ne prepoznaje i zbog toga se mogu neprimjetno šuljati po našim tijelima. No, ova velika stopa mutacija mač je s dvije oštrice. Kad se prebrzo događaju, mutacije postaju  štetne, što dovodi do sojeva virusa koji su opterećeni genetskim greškama koje ometaju njihovo širenje. Na kraju, to može dovesti do njihovog izumiranja.

Umjetno ubrzanje virusne evolucije lijekovima koji ih potiču na mutaciju čak i većom brzinom od uobičajene moglo bi nam donijeti neke koristi. Prvo, virus bi mogao oslabiti dovoljno da se smanji količina virusa koja cirkulira u tijelu pojedinih pacijenata. To bi moglo olakšati liječenje onima s teškom bolešću. Već postoje neki dokazi da to može uspjeti: Klinička ispitivanja u SAD-u i Japanu otkrila su da antivirusni lijek 'favipiravir',  izaziva mutacije učinkovito protiv soja gripe H1N1. Virologinja Elena Govorkova iz Dječje bolnice St Jude u Memphisu u američkoj državi Tennessee i njezin tim pokazali su da bi lijek mogao virus gripe učiniti manje zaraznim.

Drugo, određeni sojevi virusa, poput vrsta Covid-19, poznajemo ih već najmanje šest, mogli bi nakupiti dovoljno mutacija koje su štetne za njih same, tako da potpuno nestanu. U Indiji već postoje dokazi da bi se to moglo dogoditi prirodno. Virus mutira nevjerojatnim tempom i sugerira se da bi možda mogao sam krenuti prema evolucijskoj litici.

Međutim, bez obzira koliko se trudili, neki su znanstvenici sumnjičavi da ćemo ikada moći reći da je bilo koji virus zauvijek nestao.    

- Izumiranje je možda izraz koji zavarava -  kaže Ian Lipkin, epidemiolog sa Sveučilišta Columbia u New Yorku. Virusi mogu biti prisutni na mnogim mjestima: mogu 'vrebati' ljude, materijale koji se čuvaju u zamrzivačima, mogu vrebati divlje i domaće životinje, pa je nemoguće reći je li neki virus izumro, kaže. Dodaje kako doze s virusom boginja još uvijek postoje u zamrzivačima na najmanje dva mjesta i u tijeku je rasprava o tome treba li taj virus konačno dovesti do izumiranja. 

Budući da je većina programa cijepljenja završila 1970-ih, mnogi su zabrinuti da bi rijetke zalihe velikih boginja mogle potaknuti  još jednu veliku globalnu pandemiju. Pritom ne treba zaboraviti potencijalnu prijetnju sintetičkih virusa. Tako je  2017. godine tim kanadskih znanstvenika stvorio virus konjskih boginja, koji je blizak rođak malih boginja i može ili ne mora izumrijeti. Kao i kod mnogih drugih virusa, nitko sa sigurnošću ne zna je li izumro, ali znanstvenici su ga uspjeli ponovno stvoriti koristeći zapise o njegovom genetskom kodu i ostatke DNK koje su naručili online.

Naravno, to ne znači da su naši napori na iskorjenjivanju virusa besmisleni. Zapravo, Cobey misli da bi se sada više nego ikad trebali usredotočiti na razbijanje lokve ljudskih patogena.

- Nadam se da je ovo razdoblje u kojem ćemo moći razmišljati o tome kako raditi na iskorjenjivanju nekih bolesti - kaže. Tko zna, možda će Covid-19 nadahnuti novu znanstvenu revoluciju, a koncept prehlade ili gripe svake godine postat će stran koliko i briga oko malih boginja? 

Najčitaniji članci