НАУЧНО ОБЈАШЊЕЊЕ НАСТАНКА КОРОНА ВИРУСА: Од слепог миша до људи, ово побија све поборнике ТЕОРИЈЕ ЗАВЕРЕ

Хиљадама година, паразит без имена живео је међу популацијом слепих мишева на југу Кине. Слепи мишеви су се развили до те мере да их нису приметили. Једног дана паразит - предак коронавируса, САРС-ЦоВ2, имао је прилику да прошири своје подручје.

Можда га је проширио на панголина, јединог сисавца који има кожу прекривену великим љускама, угрожену врста која је стална жртва трговања дивљим животињама и продаје се илегално на тржиштима живих животиња у југоисточној Азији и Кини.

Да би преживео у новој врсти, вирус је морао мутирати, развити свој хибрид - снажнију верзију себе. У данашње време је корона вирус пронашао нову врсту - људе. Било је довољан један човек за узрок данашње пандемије.

У року од недељу дана потврђени случајеви болести COVID-19, болести узроковане вирусом Сарс-ЦоВ-2 удвостручили су се у седам дана, затим су се утростручили и учетверостручили у врло кратком року. Више од 50 хиљада смртних случајева забележено је широм света, а број заражених је прешао милион. Сједињене Америчке Државе тренутно имају највећи број потврђених случајева са преко 238 хиљада заражених особа. Истраживање које су научници објавили почетком марта у часопису Сциенце разоткрива да се иза сваког потврђеног случаја крије вероватно 5 до 10 особа с неоткривеном заразом.

Тако амерички магазин Њујоркер започиње причу у којој наводи сва најпознатија истраживања везана за питање: ''Како је коронавирус дошао до људских плућа?''.

Научници су прво открили да корона вируси потичу од слепог миша након избијања респираторног синдрома САРСА 2003. Џонатан Епстајн, епидемиолог из Удружења EcoHealth у Њујорку који проучава зоонотске вирусе - оне који могу прелазити са животиња на људе - био је део истраживачког тима који је кренуо у лов на извор заразе у кинеској провинцији Гуангдонг, жариште САРСА.

Сугерисао је да су постојали вишеструки прелази заразе са животиње на људе. Прво су здравствени радници веровали да је за избијање САРСА био одговоран сисавац имена азијска цибетка, животиња слична мунгосу која се такође продавала на пијацама. Али цибетке узгајане на другим местима у Гуангдонгу нису имале антитела на вирус, што указује на то да су животиње продаване на пијаци могле бити само посредник - високо заразан домаћин. Епстеин и други сумњали су да су слепи мишеви, који су свеприсутни на сеоским, пољопривредним брдима тог подручја и који су се у то време продавали на ''мокрим пијацама'' у Гуангдонгу, могли бити природни резервоар корона вируса. Истраживачи су поставили лабораторије унутар пећина и узимали брисеве са слепих мишева. Након вишемесечне истраге, Епстајнов тим открио је четири врсте слепих мишева који су носили корона вирусе сличне САРС-у, а једна од њих имала је 90 одсто исти генетски код корона вируса.

Након година даљег проучавања слепих мишева, истраживачи су пронашли директан коронавирус САРСА, као и стотине других врста корона вируса који круже међу неким од око 1400 врста слепих мишева који живе на шест континената. Чини се да корона вирус и остале врсте вируса еволуирају са слепим мишевима кроз читав распон људске цивилизације, а можда и много дуже. Како породица корона вируса расте различити сојеви се стварају у телима слепих мишева, али овај процес догађа се без њиховог разбољевања. То је природни феномен јер је њихов имунолошки систем развио бољи начин за поправљање оштећења ћелија и борбу против вируса без изазивања даљих упала.

Али када ти вируси ускоче у нову врсту - било да се то радило о панголину, цибетки или човеку – резултат може бити озбиљна, понекад смртоносна болест. Главна Епстеинова сарадница у Кини, научница Ши Џенг-Ли, је 2013. године направила след коронавируса пронађених код слепих мишева и открила да они деле 96% свог генома с Сарс-ЦоВ-2.

- Када се појавило око 40 случајева упале плућа у Вухану у децембру, многи од њих били су повезани с "мокрим пијацама", а посебно са озлоглашеним делом где су се држале живе животиње - пише Њујоркер.

- То је била само гравитирајућа размена фекалија и вируса - рекао је Епстеин. Кинеске власти су тестирале животиње са пијаце, а сви тестови на корона вирус су били негативни. Но, нису прецизирали које су животиње тестирали. Та информација је била потребна Епстајновом тиму. Власти су касније пронашле вирус у узорцима с пијачних столова и одводних канала.

Анализе Сарс-ЦоВ-2 генома указивале су на један појединачни догађај, што значи да је вирус само једном прешао са животиње на особу, због чега је вероватно да је вирус циркулисао међу људима и пре децембра. Ако се не објави више информација о животињама на тржишту Вухан, преносни ланац можда никада неће бити јасан. Постоје, међутим, бројне могућности. Ловац на слепе мишеве или кријумчар дивљих животиња можда је донео вирус на пијацу. Панголини су случајно носили корона вирус који су можда покупили од слепог миша и који је у једном пресудном делу свог генома готово идентичан САРС-ЦоВ-2. Али још нико није пронашао доказе да су панголини били на пијаци у Вухану, или чак да су тамошњи трговци продавали панголине.

- Створиле су се околности у нашем свету које су на неки начин омогућиле да се ти вируси, за које иначе не би било проблема, нађу у људској популацији - рекао је Марк Денисон, директор одељења за дечије заразне болести медицинског института Универзитета Вандербилт у САД.

Будући да људи никада раније нису сведочили сличном преносу, остаје много непознаница о новом корона вирусу. Истраживања претходних врста корона вируса, укључујући САРС и МЕРС (Респираторни синдром Блиског Истока) помогли су истраживачима. Од јануара се готово 800 радова посветило вирусу. Више од хиљаду секвенци гена коронавируса из различитих случајева широм света подељено је у научним базама података.

- То је сулудо. Сада је готово целокупно научно подручје фокусирано на овај вирус. Говоримо о ратној ситуацији – рекао је Кристијан Андерсен, професор на Одељењу за имунологију и микробиологију истраживачког центра Scripps у САД-у.

У нашој средини постоје небројене врста вируса, састављене или од РНА или од ДНК. ДНК вируси, који у много већем броју постоје широм планете, способни да изазову системске болести које су ендемске, латентне и постојане - попут херпес вируса, хепатитиса Б и вируса папилома који узрокују рак. ДНА вируси су ти који живе с нама и остају с нама. Они су целоживотни. Ретровируси, попут Х.И.В.-а, имају РНА у својим генима, али понашају се попут ДНК вируса у домаћину. РНА вируси, с друге стране, имају једноставније структуре и брзо мутирају.

- Вируси брзо мутирају и могу задржати повољне особине. Вирус који се може настављати размножавати у већини других домаћина, на крају има веће шансе за преживљавање - рекао је Епстајн. Они, такође, имају тенденцију да узрокују епидемије - попут оспица, еболе, Зика вируса и мноштва респираторних инфекција, укључујући грип и корона вирусе.

- Они нас највише изненађују и чине највише штете - рекао је Пол Тарнер, професор екологије и еволуцијске биологије са Универзитета Јејл и упозорава.

- Научници су открили породицу коронавируса педесетих година прошлог века на узорцима узетим од пилића оболелих од заразног бронхитиса. РНА коронавируса, његов генетски код, разгранат је у три различите врсте протеина, од којих један украшава површину вируса шиљцима у облику гљива, што вирусу даје препознатљив изглед круне - пише Њујоркер.

Научници су пронашли друге коронавирусе који су узроковали болест код свиња и крава, а затим, средином 60-их, још два која су узроковала обичну прехладу код људи. (Касније, широко распрострањено откривање идентификовало је још два људска корона вируса одговорна за прехладе.) Ова су четири вируса обичне прехладе можда давно потицала од животиња, али они су сада потпуно људски вируси одговорни за петнаест до тридесет посто сезонских прехлада. Ми смо њихов природни резервоар, баш као што су и слепи мишеви природни резервоар за стотине других корона вируса. Но, будући да се чинило да не узрокују тешку болест, углавном су се игнорисали. 2003. године, конференција о нидовирусима (таксономски поредак под који спадају корона вируси) умало је отказана, због недостатка интереса. Када су се појавио САРС, конференција је била распродата.

САРС је уско повезан с новим вирусом с којим се тренутно суочавамо. Док корона вируси обичне прехладе имају тенденцију да инфицирају само горње дисајне ​​путеве (углавном нос и грло), чинећи их врло заразним, САРС првенствено инфицира доњи дисајни систем (плућа), те стога узрокује много смртоноснију болест с често фаталним исходом (стопа од отприлике 10%). Мерс, који се појавио у Саудијској Арабији 2012. године, преноси се са слепог миша на камилу па на људе, такође је узроковао тешку болест у доњем дисајном систему, са стопом смртности од 37%.

САРС-ЦоВ-2 понаша се као монструозни хибрид свих људских корона вируса који су дошли пре њега. Може заразити и размножавати се кроз наше дисајне путеве.

- Зато је тако лош. Узрокује мање озбиљне респираторне проблеме од САРС и МЕРС коронавируса али му је преносивост као код прехладних коронавируса - рекао је Стенли Перлман, професор микробиологије и имунологије који проучава корона вирусе више од три деценије. Један од разлога што је САРС-ЦоВ-2 можда толико разноврстан, а самим тим и успешан, је повезан с његовим посебним талентом везивања и спајања с плућним ћелијама.

Ако замислимо шиљак вируса као печурку, капа те печурке делује као молекуларни кључ који се уклапа у браве наших ћелија. То су рецептори вируса, а САРС-ЦоВ 2 рецептор АЦЕ1 се савршено везује за рецептор назван АЦЕ-2 који се може наћи у различитим деловима људског тела, укључујући плућа и бубрежне ћелије. Коронавируси нападају респираторни систем јер су људски АЦЕ-2 рецептори тамо доступни. ''Вирус само ускочи'' – рекао је Перлман.

- Вирус САРС- ЦоВ-2 се на рецепторе веже десет пута учинковитије од обичног вируса САРСА, веже се и чвршће што значи да је почетак процеса инфекције учинковитији - рекла је Кизмекија Корбет, вођа научног програма за корона вирус на Националном институту за истраживање вакцине.

Чини се да САРС-ЦоВ-2 има јединствену способност, коју САРСи МЕРС нису имали, а то је да користе ензиме из нашег људског ткива. Једном када коронавирус уђе у особу - смештајући се у горњи респираторни систем, брзо се размножава. То може довести до честих и случајних мутација. Вирус се размножава и у великим количинама прелази кроз слуз, грло, према плућима.

Према истраживању Лисе Гралински, доцента на Одељењу за епидемиологију Универзитета Северна Каролина у Chapel Hillu, ова велика способност вируса да се веже за људске рецепторе и користи људске ензиме за активирање фузије ''доприноси преносивости овог новог вируса и инфекције на већем нивоу''.

Једном када корона вирус уђе у особу – смештајући се у горње дисајне путеве – брзо се размножава. Када се РНА вируси умножавају у домаћину, поступак је обично брз и то може довести до честих и случајних мутација које одмах убијају вирус - рекао је Андерсен. Али за разлику од осталих РНА вируса, коронавируси имају могућност провере грешака када се множе.

- Имају ензим који заправо исправља грешке – рекао је Денисон. Денисонов лабораторија у Вандербилту, прва је у експериментима на живим вирусима потврдила постојање ензима код коронавируса који га чини ''лукавим мутаторима''. Сваки пут када вирус ускочи у нову врсту може се брзо преобразити, како би преживио у новом окружењу, с новом физиологијом и новим имуним системом.

- Након што се вирус лако шири унутар врсте његов став је: Добро сам, нема потребе да се мењам – рекао је Денисон.

То се изгледа сада догађа међу људима. Како САРС-ЦоВ-2 кружи светом међу његовим сојевима постоје мале варијације, али чини се да ниједна од њих не утиче на понашање вируса.

- Ово није вирус који се брзо прилагођава. Нема препрека на његовом путу, дакле, нема користи од промене - рекао је Денисон.

Вирус се размножава брзо како би што пре у великим количинама прешао у свом домаћину кроз слуз, грло у плућа, где наставља ширење. Истраживање немачких истраживача, објављено раније овог месеца и једно од првих изван Кине које је прегледало податке о пацијентима с дијагнозом COVID-19, открило је јасне доказе да заражени људи пропуштају корона вирус у телу значајним стопама прије него што развију симптоме. То је заправо вероватно захваљујући превеликој способности да се веже и стапа с нашим ћелијама – он носи невидљиви огртач.

Научници су недавно проценили да су недокументовани случајеви COVID-a19 или заражени људи с благим симптомима у 55% посто случајева заразни као и тешки случајеви. Друга студија открила је да у тежим случајевима (која захтевају хоспитализацију) пацијенти истискују вирус из својих дисајних путева чак тридесет седам дана.

Изван домаћина, вирус је инертан - није баш жив, али није ни мртав. Сто милиона коронавирусних честица могло би се сместити на уши игле - обично је потребно хиљаде или десетине хиљада да би заразили животињу или особу. Истраживачи из Лабораторија за вирусну екологију- Rocky Моунтаин Лабораториес у Монтани, институту који је повезан с америчким Националним институтом за алергије и заразне болести, открили су да вирус може четири сата остати на бакру, на комаду картона 24 сата , а на пластици или нерђајућем челику 3 дана. Такође су открили да вирус може преживети три сата, путујући ваздухом, преносећи ситне респираторне капљице заражене особе када она издахне, кине или се закашље. (Друга истраживања показују да би вирус могао постојати као аеросол, али само у врло ограниченим условима). Чини се да већина вирусних честица губи вируленцију прилично брзо. Могућност за инфекцију је највиша у првих десет минута.

Све што вирус жели је бескрајан ланац домаћина. Контаминација је еволуцијски крајњи циљ. На темељу досадашњих експеримената, истраживачи процењују да Covid-19 има мало већу стопу заразе од обичног грипа и мање је преносив од теже заразних вируса, попут оспица, с којима једна болесна особа може заразити око дванаест других људи. Вероватно постоје суперпреносиоци коронавируса - људи који су из било ког разлога готово у потпуности асимптоматски, али преносе болест на многе друге људе.

Болест има највеће везе с имунолошким одговором. Будући да се вирус може учврстити у доњим деловима респираторног система, док особа још увек не показује симптоме у основи ''задаје ударац на имунолошки систем који се почиње прекомплицирати'', рекао је Перлман. Када имунолошки систем напокон региструје његову присутност, он се може преоптеретити и послати све у свом ''арсеналу оружја'' на напад јер нема специфичног антитела којим би се одбранио. Ткиво плућа набубри и напуни се течношћу. Дисање је ограничено као и размена кисеоника.

- Имунолошки одговор домаћина се једноставно активира на тако екстремном нивоу, а затим се надограђује и обнавља све до тренутка док тело не дође у шок – рекла је Гралински.

Одговор тела је попут аутоимуне болести; имунолошки систем напада и ћелије које не треба. Ова врста одговора имунолошког система може бити разлог зашто су старије особе у целини подложније обољењу, као што је то био случај и код избијања САРСА 2003. године (током те епидемије готово да није било смрти међу млађом децом, болест је била блажа него код одраслих).

Током проучавања САРСА на мишевима, Денисон је рекао да је опазио феномен познат као ''имунолошку старост'' у којем старији мишеви више нису имали способност уравнотежено одговорити на нови вирус. Прекомерна реакција њиховог имунолошког система узроковала је још озбиљнију болест. То се догодило и код неких најгорих случајева током прве епидемије САРСА, објаснио је Денисон. То је разлог зашто неки антивирусни лекови могу бити значајно кориснији у почетку болести пре но што вирус има прилику да опустоши имунолошки систем.

У последњих десет година, лабораторија и сарадници Денисона на Универзитету у Северној Каролини истраживали су антивирусне третмане како би покушали пронаћи нешто што би деловало против САРСА и МЕРСА, али и против новог корона вируса, који су знали да ће се кад тад појавити. Заједно су направили велики део раних истраживања лека који је сада познат под називом Ремдесивир, ког тренутно развија америчка компанија Гилеад,и у студијама на зараженим пацијентима, те још једног антивирусног лека познатог као НХЦ. Оба су лека на животињским моделима успела да блокирају размножавање корона вируса.

- Учинковито су деловали против свих коронавируса које смо тестирали – рекао је Денисон.

Коронавируси су једни од највећих РНА вируса који постоје, и потребан им је механизам који одржава тако велику структуру генома. Компликована структура генома заправо помаже и иде у корист научницима.

- Што више гена и протеинских производа има вирус, то имамо више могућности да дизајнирамо специфичне третмане против њих – рекао је Андерсен.

Примера ради, јединствена способност вируса да користи људски ензим фурин нуди обећање за антивирусне лекове који делују као инхибитори фурина.

Covid-19 ће још увек код нас, нових домаћина, изазивати велики број инфекција.