OVAJ TEKST JE IZNERVIRAO POBORNIKE TEORIJE ZAVERE: Naučno objašnjen nastanak koronavirusa - od slepog miša do ljudi

Hiljadama godina, parazit bez imena živeo je među populacijom slepih miševa na jugu Kine. Slepi miševi su se razvili do te mere da ih nisu primetili. Jednog dana parazit – predak koronavirusa, SARS-CoV2, imao je priliku da proširi svoje područje. Možda ga je proširio na pangolina, jedinog sisavca koji ima kožu prekrivenu velikim ljuskama, ugroženu vrsta koja je stalna žrtva trgovanja divljim životinjama i prodaje se ilegalno na tržištima živih životinja u jugoistočnoj Aziji i Kini.

Genetski put ostaje nejasan.

Da bi preživeo u novoj vrsti, virus je morao mutirati, razviti svoj hibrid - snažniju verziju sebe. U današnje vreme je koronavirus pronašao novu vrstu – ljude. Bilo je dovoljan jedan čovek za uzrok današnje pandemije.

U roku od nedelju dana potvrđeni slučajevi bolesti COVID-19, bolesti uzrokovane virusom Sars-CoV-2 udvostručili su se u sedam dana, zatim su se utrostručili i učetverostručili u vrlo kratkom roku. Više od 50 hiljada smrtnih slučajeva zabeleženo je širom sveta, a broj zaraženih je prešao milion. Sjedinjene Američke Države trenutno imaju najveći broj potvrđenih slučajeva sa preko 238 hiljada zaraženih osoba. Istraživanje koje su naučnici objavili početkom marta u časopisu Science razotkriva da se iza svakog potvrđenog slučaja krije verovatno 5 do 10 osoba s neotkrivenom zarazom.

Tako američki magazin Njujorker započinje priču u kojoj navodi sva najpoznatija istraživanja vezana za pitanje: ''Kako je koronavirus došao do ljudskih pluća?''.

Rođenje koronavirusa

Naučnici su prvo otkrili da koronavirusi potiču od slepog miša nakon izbijanja respiratornog sindroma SARSA 2003. Džonatan Epstajn, epidemiolog iz Udruženja EcoHealth u Njujorku koji proučava zoonotske viruse - one koji mogu prelaziti sa životinja na ljude - bio je deo istraživačkog tima koji je krenuo u lov na izvor zaraze u kineskoj provinciji Guangdong, žarište SARSA.

Sugerisao je da su postojali višestruki prelazi zaraze sa životinje na ljude. Prvo su zdravstveni radnici verovali da je za izbijanje SARSA bio odgovoran sisavac imena azijska cibetka, životinja slična mungosu koja se takođe prodavala na pijacama. Ali cibetke uzgajane na drugim mestima u Guangdongu nisu imale antitela na virus, što ukazuje na to da su životinje prodavane na pijaci mogle biti samo posrednik - visoko zarazan domaćin. Epstein i drugi sumnjali su da su slepi miševi, koji su sveprisutni na seoskim, poljoprivrednim brdima tog područja i koji su se u to vreme prodavali na ''mokrim pijacama'' u Guangdongu, mogli biti prirodni rezervoar koronavirusa. Istraživači su postavili laboratorije unutar pećina i uzimali briseve sa slepih miševa. Nakon višemesečne istrage, Epstajnov tim otkrio je četiri vrste slepih miševa koji su nosili koronaviruse slične SARS-u, a jedna od njih imala je 90 odsto isti genetski kod koronavirusa.

Nakon godina daljeg proučavanja slepih miševa, istraživači su pronašli direktan koronavirus SARSA, kao i stotine drugih vrsta koronavirusa koji kruže među nekim od oko 1400 vrsta slepih miševa koji žive na šest kontinenata. Čini se da koronavirus i ostale vrste virusa evoluiraju sa slepim miševima kroz čitav raspon ljudske civilizacije, a možda i mnogo duže. Kako porodica koronavirusa raste različiti sojevi se stvaraju u telima slepih miševa, ali ovaj proces događa se bez njihovog razboljevanja. To je prirodni fenomen jer je njihov imunološki sistem razvio bolji način za popravljanje oštećenja ćelija i borbu protiv virusa bez izazivanja daljih upala.

Ali kada ti virusi uskoče u novu vrstu – bilo da se to radilo o pangolinu, cibetki ili čoveku – rezultat može biti ozbiljna, ponekad smrtonosna bolest. Glavna Epsteinova saradnica u Kini, naučnica Ši Dženg-Li, je 2013. godine napravila sled koronavirusa pronađenih kod slepih miševa i otkrila da oni dele 96% svog genoma s Sars-CoV-2.

Dolazak virusa na pijacu

Kada se pojavilo oko 40 slučajeva upale pluća u Wuhanu u decembru, mnogi od njih bili su povezani s 'mokrim pijacama', a posebno sa ozloglašenim delom gde su se držale žive životinje, piše Njujorker.

- To je bila samo gravitirajuća razmena fekalija i virusa – rekao je Epstein. Kineske vlasti su testirale životinje sa pijace, a svi testovi na koronavirus su bili negativni. No, nisu precizirali koje su životinje testirali. Ta informacija je bila potrebna Epstajnovom timu. Vlasti su kasnije pronašle virus u uzorcima s pijačnih stolova i odvodnih kanala.

Analize Sars-CoV-2 genoma ukazivale su na jedan pojedinačni događaj, što znači da je virus samo jednom prešao sa životinje na osobu, zbog čega je verovatno da je virus cirkulisao među ljudima i pre decembra. Ako se ne objavi više informacija o životinjama na tržištu Vuhan, prenosni lanac možda nikada neće biti jasan. Postoje, međutim, brojne mogućnosti. Lovac na slepe miševe ili krijumčar divljih životinja možda je doneo virus na pijacu. Pangolini su slučajno nosili koronavirus koji su možda pokupili od slepog miša i koji je u jednom presudnom delu svog genoma gotovo identičan SARS-CoV-2. Ali još niko nije pronašao dokaze da su pangolini bili na pijaci u Vuhanu, ili čak da su tamošnji trgovci prodavali pangoline.

- Stvorile su se okolnosti u našem svetu koje su na neki način omogućile da se ti virusi, za koje inače ne bi bilo problema, nađu u ljudskoj populaciji – rekao je Mark Denison, direktor odeljenja za dečije zarazne bolesti medicinskog instituta Univerziteta Vanderbilt u SAD.

Takvi virusi čine najviše štete

Budući da ljudi nikada ranije nisu svedočili sličnom prenosu, ostaje mnogo nepoznanica o novom koronavirusu. Istraživanja prethodnih vrsta koronavirusa, uključujući SARS i MERS (Respiratorni sindrom Bliskog Istoka) pomogli su istraživačima. Od januara se gotovo 800 radova posvetilo virusu. Više od hiljadu sekvenci gena koronavirusa iz različitih slučajeva širom sveta podeljeno je u naučnim bazama podataka.

- To je suludo. Sada je gotovo celokupno naučno područje fokusirano na ovaj virus. Govorimo o ratnoj situaciji – rekao je Kristijan Andersen, profesor na Odeljenju za imunologiju i mikrobiologiju istraživačkog centra Scripps u SAD-u.

U našoj sredini postoje nebrojene vrsta virusa, sastavljene ili od RNA ili od DNK. DNK virusi, koji u mnogo većem broju postoje širom planete, sposobni da izazovu sistemske bolesti koje su endemske, latentne i postojane - poput herpes virusa, hepatitisa B i virusa papiloma koji uzrokuju rak. DNA virusi su ti koji žive s nama i ostaju s nama. Oni su celoživotni. Retrovirusi, poput H.I.V.-a, imaju RNA u svojim genima, ali ponašaju se poput DNK virusa u domaćinu. RNA virusi, s druge strane, imaju jednostavnije strukture i brzo mutiraju.

- Virusi brzo mutiraju i mogu zadržati povoljne osobine. Virus koji se može nastavljati razmnožavati u većini drugih domaćina, na kraju ima veće šanse za preživljavanje – rekao je Epstajn. Oni, takođe, imaju tendenciju da uzrokuju epidemije - poput ospica, ebole, Zika virusa i mnoštva respiratornih infekcija, uključujući grip i koronaviruse.

Pol Tarner, profesor ekologije i evolucijske biologije sa Univerziteta Jejl upozorava: "Oni nas najviše iznenađuju i čine najviše štete."

Naučnici su otkrili porodicu koronavirusa pedesetih godina prošlog veka na uzorcima uzetim od pilića obolelih od zaraznog bronhitisa. RNA koronavirusa, njegov genetski kod, razgranat je u tri različite vrste proteina, od kojih jedan ukrašava površinu virusa šiljcima u obliku gljiva, što virusu daje prepoznatljiv izgled krune, piše Njujorker.

Od obične prehlade do monstruoznog hibrida

Naučnici su pronašli druge koronaviruse koji su uzrokovali bolest kod svinja i krava, a zatim, sredinom 60-ih, još dva koja su uzrokovala običnu prehladu kod ljudi. (Kasnije, široko rasprostranjeno otkrivanje identifikovalo je još dva ljudska koronavirusa odgovorna za prehlade.) Ova su četiri virusa obične prehlade možda davno poticala od životinja, ali oni su sada potpuno ljudski virusi odgovorni za petnaest do trideset posto sezonskih prehlada. Mi smo njihov prirodni rezervoar, baš kao što su i slepi miševi prirodni rezervoar za stotine drugih koronavirusa. No, budući da se činilo da ne uzrokuju tešku bolest, uglavnom su se ignorisali. 2003. godine, konferencija o nidovirusima (taksonomski poredak pod koji spadaju koronavirusi) umalo je otkazana, zbog nedostatka interesa. Kada su se pojavio SARS, konferencija je bila rasprodata.

SARS je usko povezan s novim virusom s kojim se trenutno suočavamo. Dok koronavirusi obične prehlade imaju tendenciju da inficiraju samo gornje disajne ​​puteve (uglavnom nos i grlo), čineći ih vrlo zaraznim, SARS prvenstveno inficira donji disajni sistem (pluća), te stoga uzrokuje mnogo smrtonosniju bolest s često fatalnim ishodom (stopa od otprilike 10%). Mers, koji se pojavio u Saudijskoj Arabiji 2012. godine, prenosi se sa slepog miša na kamilu pa na ljude, takođe je uzrokovao tešku bolest u donjem disajnom sistemu, sa stopom smrtnosti od 37%.

SARS-CoV-2 ponaša se kao monstruozni hibrid svih ljudskih koronavirusa koji su došli pre njega. Može zaraziti i razmnožavati se kroz naše disajne puteve.

- Zato je tako loš. Uzrokuje manje ozbiljne respiratorne probleme od SARS i MERS koronavirusa ali mu je prenosivost kao kod prehladnih koronavirusa - rekao je Stenli Perlman, profesor mikrobiologije i imunologije koji proučava koronaviruse više od tri decenije. Jedan od razloga što je SARS-CoV-2 možda toliko raznovrstan, a samim tim i uspešan, je povezan s njegovim posebnim talentom vezivanja i spajanja s plućnim ćelijama.

Brzo se razmnožava već u grlu i vezuje za ljudske ćelije u respiratornom sistemu

Ako zamislimo šiljak virusa kao pečurku, kapa te pečurke deluje kao molekularni ključ koji se uklapa u brave naših ćelija. To su receptori virusa, a SARS-CoV 2 receptor ACE1 se savršeno vezuje za receptor nazvan ACE-2 koji se može naći u različitim delovima ljudskog tela, uključujući pluća i bubrežne ćelije. Koronavirusi napadaju respiratorni sistem jer su ljudski ACE-2 receptori tamo dostupni. ''Virus samo uskoči'' – rekao je Perlman.

- Virus SARS- CoV-2 se na receptore veže deset puta učinkovitije od običnog virusa SARSA, veže se i čvršće što znači da je početak procesa infekcije učinkovitiji - rekla je Kizmekija Korbet, vođa naučnog programa za koronavirus na Nacionalnom institutu za istraživanje vakcine.

Čini se da SARS-CoV-2 ima jedinstvenu sposobnost, koju SARSi MERS nisu imali, a to je da koriste enzime iz našeg ljudskog tkiva. Jednom kada koronavirus uđe u osobu - smeštajući se u gornji respiratorni sistem, brzo se razmnožava. To može dovesti do čestih i slučajnih mutacija. Virus se razmnožava i u velikim količinama prelazi kroz sluz, grlo, prema plućima.

Prema istraživanju Lise Gralinski, docenta na Odeljenju za epidemiologiju Univerziteta Severna Karolina u Chapel Hillu, ova velika sposobnost virusa da se veže za ljudske receptore i koristi ljudske enzime za aktiviranje fuzije ''doprinosi prenosivosti ovog novog virusa i infekcije na većem nivou''.

Što kada uđe u osobu? On se brzo prilagodi novom okruženju

Jednom kada koronavirus uđe u osobu – smeštajući se u gornje disajne puteve – brzo se razmnožava. Kada se RNA virusi umnožavaju u domaćinu, postupak je obično brz i to može dovesti do čestih i slučajnih mutacija koje odmah ubijaju virus - rekao je Andersen. Ali za razliku od ostalih RNA virusa, koronavirusi imaju mogućnost provere grešaka kada se množe.

- Imaju enzim koji zapravo ispravlja greške – rekao je Denison. Denisonov laboratorija u Vanderbiltu, prva je u eksperimentima na živim virusima potvrdila postojanje enzima kod koronavirusa koji ga čini ''lukavim mutatorima''. Svaki put kada virus uskoči u novu vrstu može se brzo preobraziti, kako bi preživio u novom okruženju, s novom fiziologijom i novim imunim sistemom.

- Nakon što se virus lako širi unutar vrste njegov stav je: Dobro sam, nema potrebe da se menjam – rekao je Denison.

To se izgleda sada događa među ljudima. Kako SARS-CoV-2 kruži svetom među njegovim sojevima postoje male varijacije, ali čini se da nijedna od njih ne utiče na ponašanje virusa.

- Ovo nije virus koji se brzo prilagođava. Nema prepreka na njegovom putu, dakle, nema koristi od promene - rekao je Denison.

Koronavirus je prikriveni napadač

Virus se razmnožava brzo kako bi što pre u velikim količinama prešao u svom domaćinu kroz sluz, grlo u pluća, gde nastavlja širenje. Istraživanje nemačkih istraživača, objavljeno ranije ovog meseca i jedno od prvih izvan Kine koje je pregledalo podatke o pacijentima s dijagnozom COVID-19, otkrilo je jasne dokaze da zaraženi ljudi propuštaju koronavirus u telu značajnim stopama prije nego što razviju simptome. To je zapravo verovatno zahvaljujući prevelikoj sposobnosti da se veže i stapa s našim ćelijama – on nosi nevidljivi ogrtač.

Naučnici su nedavno procenili da su nedokumentovani slučajevi COVID-a19 ili zaraženi ljudi s blagim simptomima u 55% posto slučajeva zarazni kao i teški slučajevi. Druga studija otkrila je da u težim slučajevima (koja zahtevaju hospitalizaciju) pacijenti istiskuju virus iz svojih disajnih puteva čak trideset sedam dana.

Izvan domaćina, virus je inertan - nije baš živ, ali nije ni mrtav. Sto miliona koronavirusnih čestica moglo bi se smestiti na uši igle - obično je potrebno hiljade ili desetine hiljada da bi zarazili životinju ili osobu. Istraživači iz Laboratorija za virusnu ekologiju- Rocky Mountain Laboratories u Montani, institutu koji je povezan s američkim Nacionalnim institutom za alergije i zarazne bolesti, otkrili su da virus može četiri sata ostati na bakru, na komadu kartona 24 sata , a na plastici ili nerđajućem čeliku 3 dana. Takođe su otkrili da virus može preživeti tri sata, putujući vazduhom, prenoseći sitne respiratorne kapljice zaražene osobe kada ona izdahne, kine ili se zakašlje. (Druga istraživanja pokazuju da bi virus mogao postojati kao aerosol, ali samo u vrlo ograničenim uslovima). Čini se da većina virusnih čestica gubi virulenciju prilično brzo. Mogućnost za infekciju je najviša u prvih deset minuta.

Što onda virus hoće?

Sve što virus želi je beskrajan lanac domaćina. Kontaminacija je evolucijski krajnji cilj. Na temelju dosadašnjih eksperimenata, istraživači procenjuju da Covid-19 ima malo veću stopu zaraze od običnog gripa i manje je prenosiv od teže zaraznih virusa, poput ospica, s kojima jedna bolesna osoba može zaraziti oko dvanaest drugih ljudi. Verovatno postoje superprenosioci koronavirusa - ljudi koji su iz bilo kog razloga gotovo u potpunosti asimptomatski, ali prenose bolest na mnoge druge ljude.

Bolest ima najveće veze s imunološkim odgovorom. Budući da se virus može učvrstiti u donjim delovima respiratornog sistema, dok osoba još uvek ne pokazuje simptome u osnovi ''zadaje udarac na imunološki sistem koji se počinje prekomplicirati'', rekao je Perlman. Kada imunološki sistem napokon registruje njegovu prisutnost, on se može preopteretiti i poslati sve u svom ''arsenalu oružja'' na napad jer nema specifičnog antitela kojim bi se odbranio. Tkivo pluća nabubri i napuni se tečnošću. Disanje je ograničeno kao i razmena kiseonika.

- Imunološki odgovor domaćina se jednostavno aktivira na tako ekstremnom nivou, a zatim se nadograđuje i obnavlja sve do trenutka dok telo ne dođe u šok – rekla je Gralinski.

Odgovor tela je poput autoimune bolesti; imunološki sistem napada i ćelije koje ne treba. Ova vrsta odgovora imunološkog sistema može biti razlog zašto su starije osobe u celini podložnije oboljenju, kao što je to bio slučaj i kod izbijanja SARSA 2003. godine (tokom te epidemije gotovo da nije bilo smrti među mlađom decom, bolest je bila blaža nego kod odraslih).

Tokom proučavanja SARSA na miševima, Denison je rekao da je opazio fenomen poznat kao ''imunološku starost'' u kojem stariji miševi više nisu imali sposobnost uravnoteženo odgovoriti na novi virus. Prekomerna reakcija njihovog imunološkog sistema uzrokovala je još ozbiljniju bolest. To se dogodilo i kod nekih najgorih slučajeva tokom prve epidemije SARSA, objasnio je Denison. To je razlog zašto neki antivirusni lekovi mogu biti značajno korisniji u početku bolesti pre no što virus ima priliku da opustoši imunološki sistem.

Ima nade

U poslednjih deset godina, laboratorija i saradnici Denisona na Univerzitetu u Severnoj Karolini istraživali su antivirusne tretmane kako bi pokušali pronaći nešto što bi delovalo protiv SARSA i MERSA, ali i protiv novog koronavirusa, koji su znali da će se kad tad pojaviti. Zajedno su napravili veliki deo ranih istraživanja leka koji je sada poznat pod nazivom Remdesivir, kog trenutno razvija američka kompanija Gilead,i u studijama na zaraženim pacijentima, te još jednog antivirusnog leka poznatog kao NHC. Oba su leka na životinjskim modelima uspela da blokiraju razmnožavanje koronavirusa.

- Učinkovito su delovali protiv svih koronavirusa koje smo testirali – rekao je Denison.

Koronavirusi su jedni od najvećih RNA virusa koji postoje, i potreban im je mehanizam koji održava tako veliku strukturu genoma. Komplikovana struktura genoma zapravo pomaže i ide u korist naučnicima.

- Što više gena i proteinskih proizvoda ima virus, to imamo više mogućnosti da dizajniramo specifične tretmane protiv njih – rekao je Andersen. Primera radi, jedinstvena sposobnost virusa da koristi ljudski enzim furin nudi obećanje za antivirusne lekove koji deluju kao inhibitori furina.

Covid-19 će još uvek kod nas, novih domaćina, izazivati veliki broj infekcija.

Ali Epstajn je dao nadu.

- S vremenom, kako se virusi razvijaju u svojim prirodnim staništima, oni imaju tendenciju uzrokovati manje teške bolesti, što je dobro za domaćina i za virus – rekao je Epstein.

Zahvaljujući merama ublažavanja (nacionalnih i međunarodnih zatvaranja) brzina kojom se virus širi bi se trebala usporiti, što će bolnicama i zdravstvenim radnicima pružiti olakšanje. "Virus je naš učitelj", rekao je Denison. Evoluiralo je hiljadama godina da bi stigao ovde gde jeste. Sada žurimo da mu sustignemo korak, zaključak je teksta koji je objavio Njujorker.

Bonus video:

(Espreso.co.rs/Njujorker)