Este virusul o forma de viata? Spunea odata cineva ca daca incui intr-o camera o pisica, o planta si o piatra, o vei gasi pe aceasta din urma neschimbata. Pisica va cauta de mancare sau va cauta sa scape, planta va creste sau se va usca. Dar ce face un virus? Cu ce se deosebeste el de piatra? Cu nimic, daca ramane in acea camera sterila. Fara un organism gazda va ramane in stare latenta de virion si nu se va schimba.

Ca sa intelegem de ce, trebuie sa discutam putin structura unui virus. De obicei de forma sferica (dar exista multe exceptii) virusul are in centrul sau genomul - un lant DNA sau RNA (acid deoxiribonucleic, sau ribonucleic). Prezinta un invelis de fosfolipide structuri proteice cum mai multe functiuni. Desigur exista si virusi de alte forme cum ar fi Ebola, dar pe aceia nu ii discutam acum.

Pentru a trezi amintirile din liceu, ADN codifica materialul genetic prin succesiunea de baze purinice si pirimidinice si se scrie cam asa: ATCGAATTG… adenina guanina citosina timina. ARN are uracil (U) in loc de timina (T). In celula vie ADN se transcrie in ARN si acesta se translateaza in proteine. Fiecare aminoacid din lantul unei proteine este codificat de o anume combinatie de 3 baze. De exemplu GCT (GCU) codifica Ala (alanina). Dar si GCC GCA GCG codifica Ala. Vedeti ca nu e deloc simplu.

Deci functia acidului nucleic este sa codifice o anume secventa de aminoacizi a unei proteine. Proteinele au diverse structuri, majoritatea aminoacizilor stau impachetati in corpul proteinei, dar unii din ei sunt dispusi inafara unde formeaza suprafete geometrice si polare numite „binding sites“ adica pozitii specifice de legatura. Acestea au o afinitate uneori extrem de selectiva pentru alta suprafata a altei proteine (asa cum numai o anume cheie deschide o anume usa), dar pot fi si relativ neselective, legandu-se „la intamplare“. Pentru intelegere un model tridimensional al proteinei gp120 a envelopei virusului HIV, care se leaga extrem de specific de proteina CD40 a celulei T.

Daca doresti sa faci o mutatie a unei proteine poti prin inginerie genetica sa inlocuiesti in lantul de acid ribonucleic sa zicem GCU cu GAG (care codifica acid glutamic). Introduci apoi genomul intr-un organism viu (sa zicem bacterie) si aceasta va exprima o proteina in lantul careia in locul alaninei se va situa acid glutamic. Cum va fi actuala proteina fata de specimenul original (wild type)? Mai activa sau poate actiunea ei va fi inhibata prin mutatie?

Multi cercetatori care fac la intamplare aceste mutatii vor avea suprpriza sa constate ca inlocuirea nu a dus la nici o schimbare, pentru ca zona din lantul proteic afectat se afla impachetata in centrul proteinei, si nu pe o zona de legatura „binding site“. Deci sa retinem, mutatii cu efect biologic au rost numai in zonele de actiune ale proteinei cu alte molecule.
Sa discutam noul coronavirus 2019 nCoV un pic. Acesta are un nucleu de ARN care contine 30 de mii de baze, ceea ce este un genom lung cam la limita de sus al virusurilor ARN (prin comparatie virusul Ebola are numai circa 19 mii). Daca sunt mai lungi de atat atunci acidul nucleic nu se mai poate impacheta frumos si se denatureaza. Ce inseamna o proteina sau un acid nucleic denaturat? Inseamna ca isi pierde activitatea biologica, adica proteina de exemplu si-a pierdut „binding sites“, iar acidul nucleic nu mai poate fi „citit“ bine.

Initial coronavirusurile erau cunoscute ca fiind raspunzatoare pentru raceli, si ca atare studiul lor nu a prezentat mare interes stiintific. Genomul coronavirusului codifica 10 proteine. Proteinele dispuse pe envelopa au afinitate mare pentru celule din tesutul uman si animal „mucos“ (nari, gura, ochi, sistem respirator). Purtat pe particule sau stropi, luat pe blana de animale, pe piele, bucati de carne din piata, etc. acesta spre deosebire de piatra care ramane inerta, ajunge pe o mucoasa si se prinde acolo.

Dupa ce este legat de suprafata virusul isi injecteaza genomul de ARN in celula gazda. Acest mecanism nu este inca inteles in totalitate. In cazul sindromului MERS de exemplu s-a demonstrat o afinitate a proteinei de pe suprafata coronavirusului care formeaza un trimer (numita spike protein au proteina-S) pentru proteina Dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) a celulei pulmonare. Prin asociere se poate sugera ca si in cazul 2019 nCov mecanismul de prindere este asemanator. Cert este ca odata ajuns inauntru, folosindu-se de materialul din celula gazda mai intai isi pune in functie prin translatie propria sa polimeraza cu ajutorul careia isi reconstruieste multiple copii ale RNA-ului sau. Acestea isi produc invelisul si apare un nou virus. Celula parazitata este epuizata si se sparge, iar virusii cei noi ies, se muta la urmatoarea celula si-si continua periplul.


Prezint in imagine o mica explicatie a structurii unui coronavirus cu sase dintre cele 10 proteine explicate. De retinut este spike protein (proteina-S) aceasta este raspunzatoare intr-un prim stadiu la afinitatea virusului pentru un substrat (uman, animal, tip de tesut de exemplu mucoasa, plaman).

Dar ce face sistemul imunitar atunci cand un virus ataca organismul? Desigur celulele T dau imediat alarma, un strain a intrat in cetate! Ele vin si cerceteaza parazitul, adica se leaga la proteina S si „ii iau masurile“. Apoi porneste masinaria de anticorpi, acestia se vor lega la suprafata virusilor si ii vor imobiliza, adica ii vor impiedica sa se mai reproduca. In acest proces celulele tesutului atacat sunt distruse de ambii, si de virus si de celulele macrofage. Reactia imunitara starneste simptomele cunoscute, de exemplu febra, guturai, tuse, etc. In infectiile cu 2019 nCoV s-au observat probleme de respiratie care pot duce la deces prin sufocare. Caile respiratorii sunt masiv atacate, la fel si plamanul.

Deci sa retinem esentialul:
Nu genomul virusului ne „ataca“ initial ci proteinele aflate pe invelis.
Nu virusul ne produce simptomele ci sistemul imunitar.
Agresivitatea virala este data de puterea masinariei sale de replicare.
Pot fi construiti virusi prin inginerie genetica care sa faca tintit asemenea simptome? Da si nu. Dupa parerea mea, si nu am studiat virologie ci doar biologie moleculara, asa ca s-ar putea sa nu posed toate cunostintele necesare dar imi pare o chestie de bun simt, daca vrei sa faci un virus „rau“ trebuie sa lucrezi la doua gene:
1) cea care codifica proteina S – mai precis trebuie sa lucrezi la „binding site“ sa o faci sa se duca tintit la un tesut vital al omului (de exemplu virusul herpes ataca celulele nervoase, virusul HIV celulele T, rinovirusurile mucoasa nazala)
2) gena care codifica polimeraza, trebuie s-o faci sa se grabeasca tare, deci sa maresti viteza de reactie, respectiv de replicare.

Este tehnic fezabil? Poate da poate nu
Eu inclin sa cred ca nu din urmatoarele motive:
1) Necesitatea lucrului in camere speciale cu mai multe zone depresurizate in cascada astfel incat sa nu iasa aerul din incaperi ci numai sa intre, sau ca alternativa lucrul in izolator
2) Cei care fac aceste manipulari si sunt lucruri de o finete rara, aici se vorbeste de cantitati din domeniul nanogramelor si microgramelor sunt supusi unui mare risc personal, la orice greseala se pot infecta si muri
3) Lipsa posibilitatii experimentarii „in vivo“, chiar daca lucrezi in cultura de celule (in vitro) nu poti prevedea cum va reactiona sistemul imunitar uman, in plus nu se pot folosi modele in animale asa cum se face in testarea de medicamente noi. Deci chiar daca teoretic ai creat un nou virus nu stii ce va face el odata ajuns „afara“.

Deci ipoteza ca virusul sa fi fost creat ca arma biologica o exclud ca fiind cea mai improbabila.
E posibil sa fi „scapat“ virusul de la laboratorul din Wuhan din cauza unei neatentii? Este o ipoteza pe care am auzit-o sugerata deasemenea foarte mult. Se stie ca acolo se fac cercetari cu virusul SARS – pentru cine nu isi aminteste, tot un coronavirus care a declansat o epidemie de sindrom respirator acut in 2002-2003. Acum, o greseala umana e posibila, poate a cazut sistemul camerelor de presiune, poate un lucrator de la institutul in discutie s-a dedat la frauda si a scos o proba pe furis. Aici am doua argumente contra:
1) Cine a facut virusul sau de unde l-a izolat? De ce tocmai acesta? De ce nu au scapat si alte materiale din camerele de presiune, ca de exemplu virusul SARS insusi, care este mai agresiv decat actualul 2019 nCoV?
2) Persoana care face frauda se supune singura unui risc mult prea mare.
O alta ipoteza este ca virusul e o combinatie de SARS cu HIV (engineered). Aceasta teorie se bazeaza pe faptul ca niste cercetatori indieni au comparat secventele si au gasit similaritudini de 6 baze cu genomul HIV. De ce nu cred asta:
1) Genomul a fost introdus in baza de date oficiala de chinezi in 13 ianuarie si o gramada de oameni de stiinta s-au grabit sa-l analizeze. 89% din secventa se suprapune cu un virus cunoscut in lilieci si are similaritudini de 79% cu SARS. Cele 6 baze sunt intamplatoare.
2) Ce vrei sa faci daca amesteci HIV cu SARS? Este ca la hibridizarea intre specii, SARS si HIV nu sunt din aceeasi grupa de virusuri. Unul e coronavirus, altul e retrovirus. Nu cred ca iese ceva reproductibil (ca nu pot sa zic viabil). Vrei sa ataci si plamanii si celulele T? Cu aceeasi „binding site“? Pentru mine nu are sens stiintific.

Am auzit si ipoteza ca virusul ar fi un vaccin (ratat). E prosibil sa se fi lucrat la un vaccin contra SARS si probe sa fi „scapat“ in piata de peste, sau sa fi fost facute studii clinice (ratate)? Participantii la studiile clinice s-au imbolnavit si au dat virusul mai departe la alti oameni? Teoria asta o contrazic cu genomul virusului din liliac. Daca era un vaccin contra SARS atunci clar, virusul trebuia sa aiba in intregime secventa de ARN a lui SARS, nu putea avea peste 89% suprapunere cu virusul din liliac.

Ne mai ramane ultima ipoteza, exact ca si in alte cazuri cunoscute (SARS, MERS, HIV, Ebola) rezervorul virusului este un animal salbatic iar virusul a suferit mutatii si s-a transferat la om. Argumente contra: nu stim inca precis care este rezervorul, se sugereaza liliacul tot mai mult. Deasemenea si virusul SARS provine tot din liliac, de curand este tot mai argumentata ipoteza ca si Ebola isi are originea dintr-un „rezervor de virus“ reprezentat de specia liliacului gigant african. Argumente pro: China e deja vestita ca generatoare de virusi din cauza conditiilor de igiena precare dar in special din cauza culturii chineze care pretuieste orice fel de animal salbatic sau domestic care trebuie mancat, in credinta ca vei deveni la fel de „puternic, destept, sanatos, etc.“

Dupa parerea mea China trebuie fortata sa adopte civilizatia occidentala si sa renunte la a mai manca animale neadecvate si necontrolate. Exact asa cum virusul HIV a fost transmis in anii 70 de la maimute la om in Africa centrala unde oamenii obisnuiau sa vaneze, sa tina capturate si sa manance maimute, s-a intamplat si cu 2019 nCoV. Fie ei lilieci, serpi, ce-or fi, nu e bine ca omul sa vina in contact cu animale salbatice care sunt cunoscute rezervoare de virusi. Azi a erupt coronavirus maine cine stie ce mai apare, din pacate (sau din fericire) nici o tehnologie nu e asa buna sa creeze ceea ce poate crea natura.

Text: Dr. Carmela Boila-Göckel, Doctor in Stiintele Naturii (ma puteti urmari pe si pe facebook)