Bbabo NET

Bilim ve Teknoloji Haberler

Virüs ve insan: karşılıklı yarar sağlayan bir mahalle

Virüsler mutlaka düşmanlarımız değildir. Onların yardımıyla salgınları nasıl durduracağınızı ve en korkunç hastalıkları nasıl tedavi edeceğinizi öğrenebilirsiniz. Bağışıklık geliştirmek için onlara ihtiyacımız var. Onlar olmasaydı belki de hayat olmazdı. Moleküler Biyoloji Enstitüsü'nün baş araştırmacısı Petr Chumakov, bu mahalleden en iyi şekilde yararlanmayı nasıl öğrenebiliriz, diyor. V. A. Engelgardt, Hücre Proliferasyon Laboratuvarı Başkanı, Biyolojik Bilimler Doktoru, Rusya Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi.

— Petr Mihayloviç, son zamanlarda insanlar virüslerden çok korktular ve onları insanlığın en kötü düşmanları olarak gördüler. Ama gerçekten öyle mi?

Virüsler, hayvanlar ve bitkiler kadar bir krallıktır. Çok çeşitlidir. Orada bilgi depolama kaynakları bile farklıdır - örneğin, iki DNA dizisi tarafından kodlanan DNA virüsleri vardır, RNA virüsleri vardır. Bu krallığın temsilcileri gök ve yer gibi birbirinden farklıdır. Keşfedildikten sonraki ilk yıllarda virüsler hakkında bildiğimiz her şey, esas olarak hastalıklarla ilişkilidir, bu nedenle onlar hakkındaki fikirlerimiz genellikle tek taraflı olur. Viral hastalıkların önlenebilir olmaktan ziyade tedavi edilmesinin zor olması nedeniyle, viral enfeksiyonlar için spesifik tedavilerimiz olmadığı için daha da kötü görünüyorlar. Sadece bu hastalığın neden olduğu lezyonlar ortaya çıktığında sonuçlarını tedavi ediyoruz.

Ama bunların hepsi çarpıtılmış bir resim. Şimdi çeşitli genetik yöntemler gelişmeye başladığına göre, virüsleri bir kişiye, hayvana veya bitkiye verilen zarar belirtileriyle değil, onları örneğin sıradan kaynak suyundan yaban hayatından yakalayarak incelemeye başladık. Çeşitli doğal kaynaklardan, herhangi bir genetik materyal, doğrudan dizileme ile tanımlanabilir - nükleik asit parçalarının ayrıntılı bir analizi. Bu sözde metagenomik analizdir. Bu şekilde virüslerin sayısının bildiğimizden ölçülemeyecek kadar fazla olduğu tespit edildi. Bu şekilde tespit edilen başlıca virüsler, bizimle aynı anda var olan ve hiçbir zararı olmayan, hastalık yapmayan, zararsız parazitlere aittir.

Belirli bir konak üzerinde uzun süredir parazitleşen herhangi bir virüsün stratejisi, hastalığa neden olmak, öldürmek değil, onunla fark edilmeden bir denge içinde var olmaktır.

“Ancak, bildiğimiz gibi birçok virüs böyle bir stratejiye bağlı kalmak istemiyor ve düzenli olarak insanlığın önemli bir bölümünü öldürüyor. Salgınlar ve pandemiler bu şekilde ortaya çıkar.

"Bu, ortaya çıktığımız ve kendilerini insan popülasyonuna nispeten yakın zamanda tanıttığımız viral hastalıkların olduğunu gösteriyor. Henüz insan nüfusu ile dengede değiller. Bu gerçek, yeni koronavirüs enfeksiyonu ile şu anda gördüğümüz şeyle çok iyi bir şekilde gösterilmiştir. Bir virüsün evrimi sürecinde nasıl davranması gerektiğine dair tüm teorik öngörüleri takip edebiliriz. Kademeli bir zayıflama veya virüsün zayıflaması, patojenik özelliklerinde bir azalma var.

Burada bu virüsün konaklarının ne olduğu üzerinde durmak önemlidir - yarasalar. Yoğunluğun o kadar yüksek olduğu büyük kolonilerde yaşıyorlar, işgal ettikleri odadaki sıcaklık bile yükseliyor. Bu gibi durumlarda virüs çok yoğun bir şekilde yayılır. Yarasalar bazı spesifik olmayan antiviral mekanizmalar geliştirmemiş olsaydı, var olamazlardı. Bu nedenle, virüslere karşı dirençten sorumlu bir dizi genleri vardır. Onlarla dengede olan virüsler asemptomatik bir enfeksiyona yol açar. Yarasalardaki koronavirüs de öyle.

Aynı zamanda virüsler de konakçılarına uyum sağlar. Bu virüs yarasaları enfekte edebileceğinden, antiviral bağışıklığa karşı koymak için çok güçlü mekanizmalarla silahlandırılmalıdır. Bir dizi koronavirüs geni, bu antiviral bağışıklık sisteminin bileşenleri olan belirli proteinlere bağlanma ve bunların üstesinden gelme yeteneğine sahiptir. Sonuç olarak, güçlü bir antiviral sisteme sahip bir organizma üzerinde bile çoğalabilir. Böyle bir virüs, bu kadar güçlü bir bağışıklık sistemine sahip olmayan diğer organizmalar için özellikle tehlikelidir.

“Bir insan için özellikle tehlikeli olmasının nedeni bu mu?”

— Evet, nedense bu virüs bir anda bir insana bulaşmayı öğrendi. Bu nasıl oldu, bilmiyoruz. Ama nasıl geliştiğini biliyoruz. İlk başta biraz garipti, çünkü proteininin insan reseptörüne bağlı formu, vücuda yapışmaya alışkın olduğu forma tam olarak uygun değil. Bu nedenle, ilk başta dağılım katsayısı oldukça düşüktü. Virüsün içine daha etkili bir şekilde sızmayı öğrendiğinde, insan nüfusu için bir öğütme vardır. Bu, yüzey S-proteininde bir dizi mutasyonun kazanılmasıyla gerçekleşir ve bunun sonucunda bu reseptör için tamamlayıcı hale gelir.Onun başına gelen bir diğer değişiklik, insan biyosentetik aparatına uyum sağlamaktır. Farklı organizmalar biraz farklı genetik kodlara sahiptir. Bir proteindeki her amino asit, DNA veya RNA'da birkaç alternatif üçlü tarafından kodlanır ve bu üçlülerin frekansları farklı organizmalarda farklılık gösterir. Bir yarasa için optimal olan, bir insan için optimal değildir. Bu nedenle, ilk aşamada, bir insan için genomu yeniden kodlayan spontan mutasyonların bir birikimi vardır ve sonuç olarak, böyle bir virüs, sadece bulaşıcılığı değil, aynı zamanda patojenitesi arttığında, viral yük daha yoğun bir şekilde çoğalmaya başlar. artar ve verebileceği hasar artar. Bu işlemi delta suşu örneğinde gözlemledik.

Şimdi, virüsün ev sahibi ile dengede olmayı öğrendiği insan popülasyonunda adaptasyon sürecine tanık oluyoruz.

Spontan mutasyonların bir sonucu olarak, virüs hala insan hücrelerini etkili bir şekilde enfekte etmesine rağmen, antiviral korumanın üstesinden gelen viral genlerin aktivitesi yavaş yavaş azalır, ancak patojenitesi giderek zayıflar. Böylece bir kişiyi enfekte edebilen, ancak ona somut bir zarar vermeyen az çok zararsız bir virüse dönüşür.

- Peki nasıl bitecek?

- İdeal olarak, popülasyonda uzun süredir dolaşan ve tüm mevsimsel solunum yolu hastalıklarının %15'inden sorumlu olan düzenli bir mevsimsel koronavirüse dönüşecektir. Çoğu zaman kendilerini hiçbir şekilde göstermezler ve kişi hasta olduğunu bile bilmez. SARS-Cov-2'nin sonunda böylesine zararsız bir insan koronavirüsüne dönüşeceğini düşünüyorum.

Sizce bu ne kadar sürede olur?

"Genellikle, bunun gibi şeyler oldukça yavaş gerçekleşir, bu nedenle, önceki arka plana karşı oldukça bulaşıcı ve oldukça zararsız olan Omicron türünün bu kadar hızlı oluştuğunu bulmak büyük bir sürprizdi. Bunun nasıl olduğu belli değil.

Doğal kaynaklı baskın teori, virüsün bağışıklığı yetersiz bir kişiye ulaşması, vücudunda uzun süre kalması, orada mutasyona uğraması ve farklı insanlar arasındaki tüm enfeksiyon zincirinden geçerek sadece birkaç yıl sonra olabileceği hale gelmesidir.

Başka bir hipotez, fare popülasyonunda bir şekilde evrimleştiği ve üçüncüsü, birinin canlı bir aşı yaptığı bir vivaryumda meydana geldiği ve daha sonra popülasyona yayıldığıdır.

- Mümkün mü?

— Canlı aşıların tam da bunu yaptığını söylemeliyim. Güçlü antiviral bağışıklığı olmayan hayvanlarda pasajlanırlar. Böylece, virüsün patojenik özelliklerinde bir zayıflama vardır - zayıflama - ve popülasyonu bağışıklamak ve onu belirli bir enfeksiyondan korumak için kullanılabilecek canlı bir aşı elde edilir. Kızamık veya çocuk felci gibi canlı aşılar bir pandemiyi bastırmak için iyidir. Belirli bir enfeksiyonun patlak vermesini rutin olarak önlemek istediğinizde daha az uygundurlar, ancak çoğu insanın böyle bir aşıyı iyi tolere edeceğini, ancak birinin komplikasyonlar yaşayabileceğini unutmamalısınız. Bir pandeminin şiddetli olduğu ve henüz belirli bir aşının bulunmadığı durumlarda, bunlar da oldukça uygundur. Bu durumda, aşı karşıtlarını görmezden gelebilirsiniz. İnsanların küçük bir yüzdesini aşılıyoruz ve ardından aşı virüsü popülasyonda kendi kendine yayılarak asemptomatik enfeksiyona neden oluyor ve pandemiyi durdurmak için yeterli sürü bağışıklığı yaratıyor.

"Yani Omicron canlı bir aşı mı?"

- Kesinlikle o şekilde değil. Suş insanlık için daha az yıkıcı hale geldiğinde canlı aşı etkisine neden olduğunu söylemek daha doğru olur. Elbette birçoğu hastalanacak olsa da, bazıları ölecek, bu nedenle aşıya artık ihtiyaç olmadığını varsaymak tamamen uygunsuz.

- Petr Mihayloviç, yaşamın ortaya çıkışını virüslere borçlu olduğumuza dair bir hipotez var, ayrıca türlerin popülasyonunun önemli bir düzenleyicisi olduklarını söylüyorlar ... Tek kelimeyle, tarihte en önemli rolü üstleniyorlar. gezegenimizin biyosferinden. Ama onlardan net bir fayda var mı?

- İnsanlık sürekli bir virüs ortamında yaşadığından, bu özelliği kendi iyiliğimiz için uyarlamasaydık garip olurdu. Ve böylece oldu. Virüslerin olumlu bir etkiye sahip olabileceği birçok örnek var.

İşte onlardan biri. Küçük çocuklarda enterovirüsler bağırsaklarda yaşar. Bu, genellikle ağrılı belirtilere neden olmayan geniş bir ailedir. Yaşla birlikte bağırsakları terk ederler. Ne için ihtiyaç duyuyorlar? Antiviral dahil olmak üzere spesifik olmayan bağışıklığı eğittikleri tespit edilmiştir.

Bağırsaklarda bulunarak, parazit nedeniyle patojenik virüslerin bulaşmasını önlerler. Küçük çocuklar belirli bir bağışıklıktan yoksundur ve aslında birçok virüse karşı silahsızlandırılmıştır ve böylesine hassas bir yaş korunma gerektirir. Enterovirüsler, vücudu yavaş yavaş virüslerle çarpışmaya alıştırarak bu spesifik olmayan korumayı sağlar. Bu tür her karşılaşma bir bağışıklamaya yol açar ve sonuç olarak çocuk, kendisine gerekli korumayı sağlayacak bir antiviral antikor repertuarı edinir.Bu tür antiviral korumanın mekanizması şu anda araştırılmaktadır. Bu, bilimde yeni bir alandır ve biyoteknolojinin sunduğu olanaklar, bu fenomeni moleküler genetik düzeyde incelememize izin veriyor. Bu fenomenin, insan genomunda virüslere karşı koymaktan sorumlu genlerin çalışmasını artıran belirli DNA işaretleri göründüğünde, epigenetik mekanizmalara dayandığı ortaya çıktı. Bu fenomen, viral enfeksiyonların spesifik olmayan önlenmesi için kullanılabilir.

Virüslerin yardımıyla salgınların nasıl durdurulacağını öğrenmek mümkün müdür?

- Evet, interferonu güçlü bir şekilde indükleme kabiliyetine sahip doğal patojenik olmayan virüsler kullanılarak salgınlar durdurulabilir. Bu, enfekte olmuş bir hücrenin bir virüsle karşılaştığında serbest bıraktığı antiviral bir proteindir. Kan dolaşımıyla tüm vücuda yayılır, enfeksiyonu önler, vücudun tüm hücreleriyle iletişim kurar ve onları tehlikeye karşı uyarır. Sonuç olarak, hücrelerin özellikleri yeniden yapılandırılır: enfekte olamazlar ve enfeksiyonun etkisi altında ölürler. Bu mekanizma, virüs replikasyonunu pratik olarak durdurur.

Aynısı, böyle bir virüsün enfeksiyon tehdidinden önce, bir enfeksiyon dalgası olduğunda kasıtlı olarak sokulması durumunda da yapılabilir. Bu kısa süreli bir koruma olacaktır - bir veya iki ay için, ancak yine de ne tür bir virüsle karşılaşacağımızı bilmediğimizde özellikle önemli olan enfeksiyon olasılığını önemli ölçüde azaltacaktır. Yapay patojenlerin ortaya çıkması için gerçek bir tehdidin olduğu zamanımızda, bu olasılık özellikle önemlidir.

— Petr Mihayloviç, yıllardır kanser tedavisinde kullanılabilecek onkolitik virüsler üzerinde çalıştığınızı biliyorum. Araştırmalarınız şu anda ne aşamada?

— Klinik öncesi çalışmaları tamamladık ve klinik çalışmalara başlamaya hazırız. Şimdi bunun için fon bulmak önemlidir. Elbette işler iç karartıcı bir şekilde yavaş ilerliyor çünkü birçok hayat kurtarma olasılığından bahsediyoruz. Ancak ülkemizde de dahil olmak üzere bu tür ilaçların yakında ortaya çıkacağından eminim. Bu, Rus ve dünya tıbbı için kaçınılmaz bir yoldur.

- Nedenmiş?

— Kanser biliminin şu anda bir çıkmazda olduğu bir sır değil. Dünyada belirli kanser hücrelerine etki eden hedefe yönelik ve kemoterapötik ilaçların sayısı sürekli artmaktadır. Ancak kanser hücresi o kadar plastiktir ki, her zaman sıyrılmanın bir yolunu bulacaktır. Metastaz başlamışsa, bu sadece bir zaman meselesidir.

- Ve neden onkolitik tedavi durumunda kanser hücresinin şansı daha az?

- Kesinlikle kanser hücresinin doğal yıkım mekanizmasını kullandığımız için. Hücrelerimizin uğradığı tüm mutasyonlara koruyucu mekanizmalar eşlik etmeseydi, birkaç ay bile yaşayamazdık. İnsanlar ve hayvanlar, güçlü anti-kanser savunma mekanizmalarına sahiptir ve çeşitli seviyelerde çalışırlar.

İlk seviye hücre içidir, hücrede bir arıza meydana geldiğinde ve intihar ettiğinde. İkincisi, bağışıklık hücrelerinin sistemi, belirli problemler tespit edildiğinde, “kusurlu” hücreyi koşullu yürütmeye tabi tuttuğunda, daha önce ortaya çıkan kanser hücrelerinin yok edilmesidir. Üçüncüsü, bağışıklık sisteminin kanser hücrelerinin yeni antijenlerini tespit etmesi ve onlara karşı bir bağışıklık tepkisi geliştirmesi, kanser hücrelerini sitotoksik T-lenfositlerle yok etmesidir.

Tüm bu savunma sistemi, belirli ihlallerin bir sonucu olarak, kendilerini bağışıklık sisteminin saldırılarından korumaya başlayan bir kanser hücresi birikimi oluştuğunda başarısız olur. Şimdi antitümör korumasını geri kazanmayı amaçlayan birçok immünobiyolojik ilaç var. Ancak bu tür bir tedavi aynı zamanda tüm antitümör mekanizmalarını aynı anda içermediğinden genellikle etkisizdir.

Onkolitik virüsleri kullanırken, kanser hücrelerine karşı mücadelede bağışıklığın tüm dallarının dahil olduğu yeni bir biyolojik terapi türünden bahsediyoruz. Toksik olmaması ve pratik olarak yan etkilere neden olmaması önemlidir.

Virüslerle tedavi genellikle son derece etkilidir ve tekrarlamaları ortadan kaldırır. Ayrıca, tedaviyi hızlandıracak ve daha etkili hale getirecek virüslere yapay olarak ek terapötik modüller ekleyebiliriz. Bu nedenle onkolojinin geleceği böyle bir terapidir dersem abartmış olmayım. Kanserle savaşmak için virüslerin spesifik olmayan özelliklerini kullanmayı öğrenmeliyiz.

- Virüslerin henüz bilmediğimiz bazı yararlı özellikleri olduğunu düşünüyor musunuz?

- Gelecekte virüslerin diğer bazı yararlı özelliklerini keşfetmemiz oldukça olasıdır. Bir şeyden eminim: Bu kadar uzun süre bir arada yaşamak imkansız, böylece biri için sadece zarar ve biri için sadece fayda var. Her zaman ikisi de vardır. Görevimiz, zararı en aza indirmek ve bu mahalleden mümkün olduğunca fazla fayda sağlamaktır.

Virüs ve insan: karşılıklı yarar sağlayan bir mahalle