Του Peter Kasson, Professor of Molecular Physiology and Biomedical Engineering, University of Virginia. Πηγή: The Conversation.
COVID-19, γρίπη, ευλογιά των πιθήκων, νοροϊική διάρροια: Πώς μας μολύνουν οι ιοί που προκαλούν αυτές τις ασθένειες; Και πώς λειτουργούν τα εμβόλια;
Οι ιοί δεν μπορούν να αναπαραχθούν μόνοι τους, επομένως πρέπει να μολύνουν τα κύτταρα και μ’ αυτόν τον τρόπο να δημιουργήσουν περισσότερα αντίγραφα του εαυτού τους. Ο κύκλος ζωής ενός ιού μπορεί να περιγραφεί χονδρικά ως εξής: μπαίνει σε ένα κύτταρο, δημιουργεί περισσότερους ιούς, βγαίνει έξω, το επαναλαμβάνει το ίδιο. Η είσοδος του ιού σε ένα κύτταρο είναι το μέρος του κύκλου που στοχεύουν τα περισσότερα εμβόλια.
Οι ιοί εισέρχονται στο σώμα με διάφορους τρόπους –μέσω αερομεταφερόμενων σταγονιδίων, μέσω τροφής, μέσω επαφής με τους βλεννογόνους ή μέσω ένεσης. Συνήθως μολύνουν πρώτα τα κύτταρα κοντά στο σημείο εισόδου τους -τα κύτταρα που επενδύουν την αναπνευστική οδό για τους περισσότερους αερομεταφερόμενους ιούς- και στη συνέχεια είτε παραμένουν εκεί είτε εξαπλώνονται σε όλο το σώμα.
Οι ιοί αναγνωρίζουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες ή σάκχαρα στα κύτταρα-ξενιστές και προσκολλώνται σε αυτά. Κάθε ιός έχει ένα συγκεκριμένο τρόπο για να βάλει το γονιδίωμά του μέσα σε κύτταρο, και εάν ο μηχανισμός εισόδου του δεν ενεργοποιηθεί, κινδυνεύει να αδρανοποιηθεί.
Μετά τη δέσμευση του ιού στο κύτταρο, συγκεκριμένα μόρια στην επιφάνεια του κυττάρου ή εντός του κυττάρου ενεργοποιούν τις πρωτεΐνες του περιβλήματος του ιού για είσοδο. Ένα παράδειγμα είναι η αιχμή (πρωτεΐνη-ακίδα) του SARS-CoV-2 που στοχεύουν τα εμβόλια κατά της COVID-19. Αυτές οι πρωτεΐνες πρέπει να τροποποιήσουν την κυτταρική μεμβράνη για να επιτρέψουν στο ιικό γονιδίωμα να περάσει μέσα χωρίς να σκοτώσει το κύτταρο κατά τη διαδικασία.
Οι ιοί χρησιμοποιούν διαφορετικά κόλπα για αυτό, αλλά οι περισσότεροι λειτουργούν όπως η κυτταρική έκκριση -όταν τα κύτταρα απελευθερώνουν υλικά στο περιβάλλον τους. Οι εξειδικευμένες ιικές πρωτεΐνες βοηθούν στη συγχώνευση των μεμβρανών του ιού και του κυττάρου και στην απελευθέρωση του ιικού πυρήνα στο εσωτερικό του κυττάρου. Σε αυτό το σημείο, το γονιδίωμα του ιού μπορεί να εισέλθει στο κύτταρο και να αρχίσει να αναπαράγεται. Μερικοί ιοί χρησιμοποιούν μόνο τον μηχανισμό του κυττάρου για να αναπαραχθούν, ενώ άλλοι φέρουν μαζί τμήματα του δικού τους μηχανισμού αναπαραγωγής και δανείζονται μερικά μέρη από το κύτταρο. Μετά την αναπαραγωγή του γονιδιώματός τους, οι ιοί συναρμολογούν τα συστατικά που απαιτούνται για τη δημιουργία νέων ιών.
Ανοσολογική άμυνα κατά των ιών
Δύο κεντρικά ερωτήματα που μελετούν οι επιστήμονες σχετικά με την είσοδο του ιού είναι το πώς η άμυνα του σώματος μπορεί να τον διαταράξει και τι καθορίζει εάν ένας ιός που μολύνει ζώα μπορεί επίσης να μολύνει ανθρώπους.
Το σώμα έχει ένα πολυεπίπεδο αμυντικό σύστημα ενάντια στις ιογενείς απειλές. Αλλά το τμήμα του ανοσοποιητικού που ονομάζεται απόκριση αντισωμάτων γενικά πιστεύεται ότι είναι πιο αποτελεσματικό -εμποδίζοντας μια λοίμωξη να επικρατήσει την πρώτη φορά σε αντίθεση με τον περιορισμό απλώς του εύρους και της σοβαρότητάς της.
Για πολλούς ιούς, τα αντισώματα στοχεύουν το τμήμα του ιού που συνδέεται με τα κύτταρα. Αυτό ισχύει όχι μόνο για τα τρέχοντα εμβόλια κατά της COVID-19, αλλά και για την πλειονότητα της ανοσίας κατά της γρίπης.
Ορισμένα αντισώματα στοχεύουν τον μηχανισμό εισόδου. Αντί να εμποδίζουν τον ιό να κολλήσει, εμποδίζουν τον ιό να δράσει εντελώς. Τέτοια αντισώματα είναι συχνά πιο δύσκολο για τους ιούς να ξεφύγουν από αυτά, αλλά είναι δύσκολο να αναπαραχθούν με εμβόλια. Για το λόγο αυτό, η ανάπτυξη αντισωμάτων που αναστέλλουν την είσοδο των κυττάρων ήταν ο στόχος πολλών εμβολίων επόμενης γενιάς.
Το άλλο βασικό ερώτημα σχετικά με την είσοδο του ιού είναι το πώς να καταλάβουμε πότε ένας ιός από άλλο είδος αποτελεί απειλή για τους ανθρώπους. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό επειδή πολλοί ιοί εντοπίζονται για πρώτη φορά σε ζώα όπως νυχτερίδες, πτηνά και χοίρους προτού εξαπλωθούν στον άνθρωπο, αλλά δεν είναι σαφές ποιοι από αυτούς μπορούν να προκαλέσουν πανδημία.
Το τμήμα των ιών που κολλάει στα ανθρώπινα κύτταρα ποικίλλει μεταξύ των ειδών, ενώ το τμήμα που μεταφέρει τον ιό στα κύτταρα τείνει να παραμένει ως επί το πλείστον το ίδιο. Πολλοί ερευνητές έχουν σκεφτεί ότι οι ιοί που αλλάζουν με τρόπους που συνδέονται καλύτερα με τα ανθρώπινα κύτταρα, όπως οι ιοί της γρίπης που συνδέονται με κύτταρα στη μύτη και το λαιμό, είναι μερικά από τα πιο σημαντικά προειδοποιητικά σημάδια για τον κίνδυνο πανδημίας.
Ωστόσο, οι κορωνοϊοί -η οικογένεια των ιών που περιέχουν SARS-CoV-2- προτρέπουν την επανεξέταση αυτής της ιδέας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αρκετοί κορωνοϊοί ζώων μπορούν πραγματικά να συνδεθούν με ανθρώπινα κύτταρα, αλλά μόνο λίγοι φαίνεται να μπορούν να μεταδίδονται καλά μεταξύ των ανθρώπων.
