VIRUSI

Pripremio: M. Rajković

Prof. dr Ljubiša Topisirović, Institut za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo, Beograd

Večni rat s virusima

Proteklu godinu pamtićemo po ekonomskoj krizi i pandemiji „svinjskog gripa“. Dve reči kriza i virus svakodnevno su nam parale uho pa se ponekad sticao utisak da su u tesnoj vezi, što nije bez osnova: nenormalne životne okolnosti pogoduju ovim samo elektronskim mikroskopom vidljivim živim organizmima. Što se bližio kraj godine, mediji su sve češće pisali o influenca A virusu (H1N1), izazivaču opasnog gripa koji se u aprilu pojavio u Meksiku a zatim širio na sve kontinente. Bilo je sve više vesti o obolelima i umrlima, vakcini i vakcinaciji, na nedelju dana je produžen jesenji školski raspust a vlada je proglasila pandemiju

Prof. dr Ljubiša Topisirović

I dan-danas u naučnim krugovima nisu utihnule rasprave da li je virus nešto živo ili neživo, u zavisnosti od toga na koji način se tretira pojam života. Ono što je nauka sigurno potvrdila jeste činjenica da virusi ne mogu nikako samostalno da se umnožavaju. Virusi su obligatorni paraziti, potrebna im je neka ćelija gde će umnožiti svoju genetičku informaciju i ostaviti potomstvo - kaže za „Planetu“ prof. dr. Ljubiša Topisirović sa Instituta za molekularnu genetiku i genetičko inženjerstvo u Beogradu.

Specifikum H1N1

Za razliku od drugih organizovanih sistema, počevši od bakterija do čoveka, koji imaju isključivo molekul DNK kao genetički materijal, virusi imaju i molekul RNK i molekul DNK kao genetički materijal, što je na planeti Zemlji izuzetak. Po svoj prilici i po sve većem broju podataka, evolucija života na Zemlji tekla je od molekula RNK ka molekulima DNK, na kojima se bazira genetički materijal svih živih organizama. „To je osnovna genetička informacija za sve živo na našoj planeti, bilo da je reč o bakterijama, biljkama, animalnom svetu ili čoveku“, naglašava prof. Topisirović. „Virus predstavlja specifikum u okviru sveta nukleinske kiseline, što će reći da poseduje potpunu informaciju za svoju reprodukciju, ali je i potpuno defektan u smislu da sam ne može da se umnoži kao što se umnožava sve ostalo.“

Po svojoj strukturi virus je nukleinsko-proteinska partikula, sastoji se od proteinskog omotača u kome je smešten genetički materijal. Tako jedna vrsta virusa, kada napada bakteriju, ušpricava svoj genetički materijal, molekul DNK; kad dostigne određeni broj novih partikula i više nema materijala za umnožavanje, on upakuje genetički materijal u novosintetisani proteinski omotač, napušta bakteriju izazivajući njeno raspadanje i juri na sledeću žrtvu. Njegov proteinski deo nikada ne ulazi u bakteriju već samo genetički materijal. Dakle, bakterijske ćelije su samo servis za njegovu sopstvenu replikaciju. Tako se neprestano umnožava.

- Kod animalnih virusa, koji su mnogo raznorodniji, šema je generalno ista: genetički materijal je unutra a okolo, kao neka vrsta futrole, proteinski omotač. Postoje tri vrste influenca virusa: A, B i C. Influenca B i C virusi napadaju uglavnom čoveka, dok influenca A virus napada, pored čoveka, i ptice, svinje i konje. Virus „svinjskog gripa“ pripada ovoj vrsti virusa. Virus influenca A postoji, verovatno, otkad postoji i čovek. Izazivač svinjskog gripa je specifičan po tome što je RNK virus i nema kontinualan genetički materijal kao bakterijski i većina drugih virusa. On ima osam odvojenih parčića (komada) molekula RNK. Njegov genom je segmentiran, s tim što u vezi sa svojim genetičkim materijalom poseduje i protein koji omogućava njegovo umnožavanje, RNK polimerazu - relikazu. Da bi ušao u ćeliju, on na svom omotaču ima specijalne molekule kojima prepoznaje receptore na ćelijskim membranama, na čija vrata kuca. Kada se otvore, virus biva uvučen u ćeliju u procesu koji se naziva endocitoza. Proteinski omotač virusa u samoj ćeliji bude razgrađen, što dovodi do oslobađanja nukleokapsida, genetičkog materijala, u citoplazmu i njegovog prebacivanja u jedro ćelije u kome umnožava svoju RNK genetičku informaciju. Pošto ova RNK ima genetičku informaciju koja nije čitljiva, on napravi i čitljivu kopiju, informacionu RNK, koju koristi za sintezu proteina svog omotača i to u citoplazmi ćelije u koju je ušao. Kad izađe iz jedra u citoplazmu uz pomoć dodatnih proteina, počne da se pakuje. Kada završi pakovanje, odnosno nastane novi funkcionalni virus, polako dolazi do membrane ćelije, gde nastaje tzv. pupljenje, odnosno napušta ćeliju kao potomstvo i, ne razarajući je, ide na susednu ćeliju i tako se širi.

„Molekulske makaze“

Kako se živi sistemi, od bakterija do čoveka, brane od virusa? Bakterije imaju fenomenalan sistem odbrane, kaže dr Topisirović. Kada virusni molekul DNK uđe u bakteriju, postoje „molekulske makaze“ koje taj molekul iseku i on više ne može da se umnožava. Kod čoveka, otpor se sastoji u pobuđivanju imunog sistema organizma koji stvara antitela spremna da odbace opasnog neprijatelja. Večita bitka antitela i virusa se odvija gotovo svakodnevno jer čovek ne živi „pod staklenim zvonom“, u hermetičkoj izolaciji, već je stalno u susretu sa nekim. Neki ljudi obole a neki ne - zato što su prvi nižeg imunog statusa i lake žrtve virusa, a neki imaju snažnije odbrambene mehanizme. Velika je razlika, npr. i u prirodnom okruženju, između stanovnika grada i gorštaka koji žive na planinama. Ovi drugi su otporniji pošto žive u sredini koja je neuporedivo manje zagađena od urbanih četvrti.

Dr Ljubiša Topisirović, koji na Biološkom fakultetu predaje Biohemiju, Molekularne mehanizme rezistencije bakterije na antibiotike i na doktorskim studijama Molekularne biotehnologije, kaže, kada je reč o pandemiji svinjskog gripa i virusa A H1N1, da više nije siguran šta je posredi. Evo iz kog razloga. „To je virus koji pripada grupi virusa influenca A. Krajem Prvog svetskog rata, Evropom i svetom je harao virus ‘španske groznice' koji je pokosio desetine miliona ljudi. Nemirne 1968. godine svetom se širio virus hongkonškog gripa koji je odneo milion ljudskih života. Imali smo nedavno ptičiji grip oko kojeg se medijska euforija relativno brzo ohladila. Sada imamo svinjski grip“. Šta će biti sledeće?

Šta je zanimljivo u poslednjem slučaju? „Fiziološki, svinjski i ljudski organizam su izuzetno slični, zato je i bolest koju izaziva pomenuti virus krštena kao ‘svinjski grip'. Taj virus napada i druge životinje, ptice ali i ljude. Njegova specifičnost je u tome što je sastavljen iz osam partikula genetičkog materijala. Zamislimo situaciju da u jedan organizam uđu dva, tri ili više virusa: ako se nađu u istoj ćeliji, imamo smešu osam genetičkih elemenata. Ali, kada pakuje genetičku informaciju, on mora imati tačno osam parčića. Ako povuče sve elemente, od čoveka imamo homolog virus. Ako povuče jedan ili više komada, od ptice imamo ptičiji virus. A ako povuče od svinje, imamo aktuelan slučaj koji već mesecima uznemiruje svetsku javnost“.

- Virusima je teško dirigovati. Lakše je čoveka nečemu naučiti nego virus naterati da se drugačije ponaša kada je reč o pakovanju genetičkog materijala. Štaviše, u genetičkom inženjerstvu, danas se koristi svojstvo virusa da pakuje molekul DNK u svoj proteinski omotač. Tako možemo bilo koji molekul DNK zapakovati u virus bakterije i umnožiti ga u toj bakteriji. Na taj način se prave biblioteke genoma. U ovom slučaju, virus je ograničen na informaciju do 50.000 slovnih znakova. Kada molekul DNK vidi toliko slova, njegovi proteini tu genetičku informaciju zapakuju, pošto se koristi deo virusne DNK koju ti proteini prepoznaju.

Kada se govori o epidemijama gripa, ne treba zaboraviti da su se one u prošlosti dešavale i uvek će se dešavati. Pitanje je samo trenutka i u kakvom je fiziološkom ili biološkom stanju ljudska populacija, da li će biti zahvaćeno više ili manje ljudi, kaže dr Topisirović.

Kriza i „svinjski grip“

Virus španske groznice je bio katastrofalno smrtonosan jer su tome pogodovali teški uslovi života posle velikog rata, opšte zdravstveno, psihološko i ekonomsko stanje u svetu. Pod kakvim su stresom ljudi bili? Kakva je bila higijena? Da li današnju ekonomsku krizu slučajno prati virus ‘svinjskog gripa'? Ljudi su neprestano pod stresom, frustrirani siromaštvom, u senci globalizacije čije su osnovne vrednosti novac i profit. Mnogo je pitanja i nedoumica.

Na pitanje: da li se vakcinisati ili ne, prof. Topisirović nema direktan odgovor. Pogotovo što se kod nekih kategorija to nameće kao obaveza. „Postoje krajnje oprečna mišljenja. Pitanje je na koji način je spravljena vakcina, šta je vakcina? Da li se vakcinisati ili ne, uvek je bila lična odluka. Nikada se nisam vakcinisao sem kao učenik u školi i kada je bila epidemija velikih boginja. Da li je to ispravno ili ne, ne mogu da tvrdim, ali je to bila moja odluka.

Trebalo bi odgovoriti na jedno osnovno pitanje: na koji virus je vakcina napravljena? Nema dileme da se virus može izolovati. Kada to činim u laboratoriji s bakterijskim virusima, ja znam šta sam stavio, šta očekujem i to skupljam. Da bi se virus izolovao, potrebna je podloga, domaćin koji će mu omogućiti da se razmnožava. Različiti su domaćini za različite viruse. Kod čoveka se može detektovati da je imao virus najčešće tako što mu se uzme krv i nađu antitela. Ali, veoma često, to je samo eho virusa. Virus je protutnjao i u organizmu možda više nema nijednog jedinog virusnog molekula.»

M. Rajković