Mokslas ir IT

2020.04.22 17:01

VU biochemikas Daumantas Matulis: kuo naujasis koronavirusas skiriasi nuo kitų?

Liudmila Januškevičienė, LRT.lt2020.04.22 17:01

„Koronavirusų grupė iš kai kurių kitų virusų išsiskiria savo išvaizda ir struktūra. Jis yra rutulio formos su išsikišusiomis baltymo dalelėmis, kurios atrodo tarsi karūna. Tai suteikė jam būtent koronaviruso (karūna lot. corona) pavadinimą“, – laidoje „VU ekspertai padeda suprasti“ naujojo viruso pavadinimo kilmę aiškino Vilniaus universiteto Biotechnologijos instituto mokslininkas, biofizikas, biochemikas Daumantas Matulis.

Mokslininkams pavyko sąlyginai greitai išsiaiškinti SARS-CoV-2 viruso ypatumus, kuo naujasis koronavirusas panašus ir kuo išsiskiria nuo kitų virusų ir net suprasti apie kai kuriuos teigiamus jo padarinius.

Bendradarbiaujant su VU, LRT.lt publikuoja pirmąjį ciklo „VU ekspertai padeda suprasti“ tekstą.

VU ekspertai padeda suprasti. VU biochemikas Daumantas Matulis: kuo naujasis koronavirusas skiriasi nuo kitų?

Nepanašus į kitus virusus?

Kai tik atsirado pirmoji gyvybės forma – bakterija, iš karto atsirado ir virusai, kurie yra mažiausia parazitinės gyvybės forma, sugebanti dalintis ir daugintis pati patekus į tam tinkamą terpę – gyvą ląstelę kaip bakterija ar žmogaus organizmą.

Pagal koronaviruso sukeliamus simptomus, tokius kaip karščiavimas, kosulys, atakavimas per kvėpavimo takus, jis gali atrodyti panašus į gripą, bet iš tiesų jie ženkliai skiriasi. Tačiau, mokslininko tvirtinimu, nėra ir labai ypatingas. „Jeigu prisimintume, kad gripo virusas 1918-20 metais sukėlė apytiksliai 50 milijonų mirčių, tai pagal tą rodiklį mes galime tikėtis, kad šis virusas būtų gana panašus mirčių skaičiumi, jei visi žemėje juo užsikrėstų“.

Tačiau didžiausia problema su juo yra ta, kad visi jį pražiopsojo ir nepasiruošė jo užgriuvimui. Mokslininkas tikina, kad apie tai, jog tokia epidemija gali kilti, buvo kalbama jau prieš kelis ir net prieš kelioliką metų. Iš esmės klausimas buvo ne, ar ji kils, o kada ji kils.

Infektyvumas didesnis

Dažnam naujasis koronavirusas atrodo sunkiai įveikiamas, o paprastais mokslininkų ir medikų rekomenduojamais jo įveikimo metodais pasitiki ne visi.

D. Matulio teigimu, yra tokių virusų, kaip ŽIV, kuriuos pilnai pašalinti iš žmogaus kūno labai sudėtinga jeigu iš viso įmanoma. Nors mūsų žinios apie koronavirusą dar labai ribotos ir matyt teturime tik labai preliminarią informaciją, taip atrodo, kad juo atsikratyti gana paprasta – svarbiausia, užsikrėtus reikia išlaukti apie 30 dienų, laikantis socialinės izoliacijos, kad virusas neplistų ir neužkrėstume kitų žmonių. Pirminiai stebėjimai rodo, kad nuo jo išgyja 97-99 proc. užsikrėtusių žmonių. Mokslininkas primena ir kad prasčiau gali sektis kovoti su virusu tiems, kurių imuninė sistema silpnesnė.

Nors šiuo metu jau žinoma, kad kai kurie koronavirusai atakuoja per tą patį receptorių, tačiau šio viruso infektyvumas laikomas didesniu už kitus prieš tai buvusius virusus (pvz., SARS-CoV-1, MERS). Nustatyta, kad COVID-19 sukeliančio viruso baltymų spyglių dalys, atsakingos už prisijungimą prie receptorių, apytiksliai 10 kartų stipriau prisijungia prie žmogaus ląstelės paviršiaus baltymo ACE2, kai bando jas infekuoti.

Viruso plitimo kelias – įprastas

Pagrindiniai keliai šiam virusui plisti yra panašūs į gripo – jis plinta per orą kvėpavimo takų sekretų lašeliais, kuriuos žmonės išskiria į aplinką čiaudėdami, kosėdami ar iškvėpdami.

„Nors epidemiologiškai nėra aišku, koks procentas žmonių užsikrėtė COVID-19 įkvėpę aerozolinių lašų, kurie pasklido vienam žmogui nusičiaudėjus ir koks procentas, nuo pirštu paliesto lifto mygtuko ir, palaižius pirštą, jo sąveikos su burnos gleivine. Tačiau manoma, kad labiausiai reikėtų saugotis kosinčių ir čiaudinčių žmonių – nuo tiesioginio kito žmogaus apkosėjimo. Tikėtina, kad kuo arčiau esi infekuotų žmonių ir kuo didesnė viruso koncentracija ore, tuo daugiau jo įkvepi, tuo didesnė tikimybė užsikrėsti ir tuo sunkesnė gali būti ligos raida“, – tikina D. Matulis.

Galimai, bet kaip mokslininkas pabrėžia tėra tik spėjimas, dėl šios priežasties mirė tiek daug jaunų gydytojų Italijoje – jie turėjo mažai apsaugos ir kontaktavo su labai didelėmis viruso dozėmis.

Ilgiausiai infektyvus – ant metalinių paviršių

Koronavirusai, tokie kaip SARS-CoV-1 arba naujasis SARS-CoV-2, yra struktūriškai panašūs. „Šis virusas yra apgaubtas lipidinio sluoksnio, kuris dengia ir saugo jo ribonukleino rūgštį (RNR) – jo viduje esančią genetinę medžiagą, kuri koduoja jam reikalingus baltymus. Taip pat virusas turi vadinamuosius smaigalio (angl. spike) baltymus, kuriuos efektyviai panaudoja infekavimui“, – aiškina biochemikas.

Pasak mokslininko, ilgiausiai – iki trijų parų – infektyvus virusas detektuojamas ant metalinių ir plastikinių paviršių. Ant kai kurių kartoninių paviršių – iki paros, aerozoliniuose lašeliuose – iki dviejų-trijų valandų. Jo išlikimo priklausomybė nuo laiko yra apytiksliai eksponentinė – kuo daugiau laiko praeina, tuo mažiau aktyvių viruso dalelių lieka aplinkoje.

Yra tikimybė išskirtinai mažą dalelių kiekį rasti net ir po 3-4 dienų, tačiau užkrėtimo tikimybė jau būtų labai sumažėjusi. Virusas gana stabilus žemoje temperatūroje (4 ºC) tačiau kambario temperatūroje išlieka daug trumpiau. Tačiau šie skaičiai yra preliminarūs, remiasi laboratorijų eksperimentais, o viruso išlikimas labai priklauso nuo realių aplinkos sąlygų, kurios gali stipriai skirtis nuo laboratorijos.

Veiksmingiausia apsauga – izoliacija

Pasaulio sveikatos organizacija pabrėžia, kad medicininių kaukių dėvėjimas yra viena iš naujojo koronaviruso infekcijos prevencijos priemonių, tačiau vien tik kaukės dėvėjimas nesuteikia visiškos apsaugos, todėl ji turi būti naudojama kartu su kitomis prevencijos priemonėmis.

Paprastos medicininės kaukės, jas dėvintį žmogų apsaugo galbūt nuo 10 iki 30 proc., nes viruso dalelės yra ypatingai mažos (120 nanometrų, t.y. milijardinių metro dalių) ir įveikia net mažiausius tarpus, todėl 100 proc. apsaugoti negali nei respiratoriai, nei „Hepa“ filtrai. Visišką apsaugą nuo šio viruso galėtų užtikrinti tik sandarus skafandras ir dujokaukė, pro kurią nepraeina net cheminės medžiagos arba visiška žmonių izoliacija.

Mokslininkas pastebi, kad vien padidinus socialinius atstumus, atsisakius masinių susibūrimų ir renginių, buvo pasiekta gana neblogų rezultatų ir epidemija mūsų šalyje bei daugelyje Vakarų šalių suvaldyta. Per paskutines kelias dienas Lietuvoje pastebimas aktyviai infekuotųjų skaičiaus mažėjimas, bet tai dar nereiškia, kad jau galima atsipalaiduoti, nes tikėtina, kad bus ir papildomas epidemijos proveržis.

Sezoniškumo vaidmuo – greičiausiai nepagrindinis

Aplinkos sąlygos šiam virusui atrodo nelabai rūpi – jis plinta ten, kur yra žmonių, kur jį žmonės išnešioja.

„Susidaro įspūdis, kad šiam virusui yra tas pats, ar vasara, ar žiema. Plinta tiek Australijoje (kur vasara), tiek pas mus (kur šalta). Todėl greičiausiai jo išlikimą nulems ne sezoniškumas, o mūsų atsparumas, imunitetas šiam virusui“, – mano D. Matulis.

Tik vakcina galėtų padėti išspręsti šias problemas, susijusias su koronavirusu, tik jos kūrimo, bandymo ir poveikio analizavimo procesas gali užtrukti pakankamai ilgai.

„Vakcinų būna įvairių, kaip vienas variantų – galima rekombinantiškai pasigaminti viruso paviršiaus baltymą, kuris būtų toks pats, kokį gamina pats virusas. Tuomet reikia patikrinti vakcinos saugumą, atlikti bandymus, ar tikrai žmonėms suleidus viruso baltymo daleles gaminsis antikūnai. Ir jeigu toks veiksmingas ir saugus viruso baltymo mišinys būtų sukurtas, patikrintas, reikėtų dar pagaminti didelį vakcinos kiekį“, – ilgą vakcinos kūrimo kelią nupasakoja VU mokslininkas.

Yra ir teigiamų dalykų

Vis tik, kad ir kaip stengtumėmės šį virusą sustabdyti, tačiau D. Matulio manymu, paradoksalu yra tai, kad jis turi ir daug teigiamų dalykų. Pavyzdžiui, vien dėl oro užterštumo (kuris dėl apriboto transporto ir pramonės nukrito), kaip teigia vienas aplinkosauginių mokslinių projektų tiriantis azoto dioksido sumažėjimą šiaurės Italijos atmosferoje, per ilgą laiką dėl oro užterštumo būtų mirę 70 tūkstančių žmonių, daug iš jų vaikų, o nuo viruso mirė kol kas mažiau. „Matematika dar gali būti atvirkščia ir per daugelį metų gali išaiškėti, kad virusas daugiau žmonių gyvybių išgelbėjo nei nusinešė“.

Virusas taip pat atnešė daug teigiamų poslinkių mokslo pasaulyje, kuris pasidarė dar globalesnis, ypač aktualizavo daugelį gyvybės mokslų sričių, įvairiapusiškai tiriančių šį virusą ir reflektuojančių jo poveikį. Taip pat žmonėms leido suprasti, kad esame pažeidžiami, turime daugiau suprasti apie virusus ir labiau rūpintis savo bei valstybių sveikatos sistema.

Laidose „VU ekspertai padeda suprasti“ Paulius Gritėnas kalba su Vilniaus universiteto mokslininkais, savo srities ekspertais, kurie padeda atsakyti į svarbiausius mūsų keistos ir netikėtos naujosios dabarties klausimus. Pokalbių tikslas – betarpiškai supažindinti žiūrovus su mokslininkais ir jų darbu, padedančiu suvaldyti, perprasti ir permąstyti mus užklupusias krizes.