Mokslas ir IT

2021.01.24 07:00

Mokslininkas Gytis Dudas apie pačius įdomiausius ir pavojingiausius virusus: mirtiniausią galima sutikti ir Lietuvoje

Patricija Kilminavičienė, LRT.lt2021.01.24 07:00

Koronaviruso pandemijos metu įvairialypis virusų pasaulis sulaukė kaip niekada daug dėmesio. Iš tiesų šie akiai nematomi patogenai yra daug įdomesni, negu gali atrodyti, ir jų yra kur kas daugiau, nei manome. Tūkstančiai virusų žmones gali sunkiai susargdinti, kai kurios iš tų infekcijų sukelia gerokai daugiau mirčių negu COVID-19, o vienas pavojingiausių pasaulio virusų – pasiutligė – aptinkamas ir Lietuvoje. Ko dar nežinome apie virusus?

Žvelgiant iš dabartinės perspektyvos tikriausiai daugeliui atrodo, kad virusai – niekam nereikalingi parazitai ir būtų geriau, kas jų išvis nebūtų. Mokslininkai su tokiu požiūriu nesutiktų. „Prarastume nemažai įdomių evoliucijos kuriozų. Be virusų būtų sunkiau, greičiausiai mūsų net nebūtų“, – sako virusus tyrinėjantis mokslininkas Gytis Dudas. Paradoksas: virusai mus pražudo, tačiau gali būti, kad būtent jiems ir esame skolingi už gyvybę.

LRT.lt portalui G. Dudas išsamiai papasakojo ne tik kaip atrandami ir tyrinėjami virusai, kurie iš jų yra patys įdomiausi bei pavojingiausi, tačiau ir apie netyčia iš laboratorijų paleistus, taip pat dirbtinai kuriamus virusus.

– Kodėl nusprendėte tyrinėti virusus? Kuo jie jus sužavėjo?

– Istorija šiek tiek keistoka, nes, kaip ir visiems, ne aš atradau virusus, o virusai atrado mane. Kai studijavau bakalaurą Edinburgo universitete, vasaromis neturėdamas ką veikti po antrų studijų metų susiradau žmogų, kuris darė tai, ką aš norėjau daryti, tai yra užsiėmė filogenetika. Kadangi mano vasaros projektų vadovas profesorius Andrew Rambaut daugiausia dirbo su virusais ir kaip tik tuo metu, 2009 metais, siautė kiaulių gripo pandemija, aš vasaromis pradėjau dirbti su virusais, kol galų gale supratau, kuo jie įdomūs, kuo juos kartais lengva tirti. Doktorantūros metais, kai 2014-aisiais teko dirbti su Ebolos epidemija, buvo aiškiai matyti ir tokių analizių nauda.

– Tai kuo įdomūs virusai?

– Šiuo metu iš turimų duomenų mes net negalime pasakyti, kiek kartų virusai yra kilę, tai yra kiek kartų toks dalykas kaip virusas yra atsiradęs Žemėje. Mes, bakterijos, bakterijoms giminingos archėjos, irgi vienaląsčiai organizmai, labai aiškiai ir tvirtai galime sakyti, kad turime bendrą protėvį, priešingai nei su virusais. Dėl to, kad jie yra tokie įvairūs ir taip skiriasi vieni nuo kitų, paprasčiausiai negalime pasakyti, kiek kartų jie yra kilę.

Tokie gyvūnai kaip mes naudoja didelį skaičių genų, kurie akivaizdžiai yra pavogti ir perorganizuoti, kad mums tarnautų. Tokie dalykai kaip mūsų chromosomų galai yra išsaugomi dėl iš virusų pavogtų genų. Baltymai, kuriais tvirtinamės prie savo motinos placentos, irgi yra pavogti iš virusų. Galima vardyti ir vardyti. Aš virusus mėgstu vadinti evoliucijos kalvėmis, nes jie labai greitai evoliucionuoja. Per tą patį laiką kaip mes jie patiria žymiai daugiau mutacijų. Galime paimti gripo virusą, kuris tiesiogine žodžio prasme evoliucionuoja milijoną kartų greičiau. Mutacijų skaičius, kurį gripo virusai patyrė per pastaruosius 500 metų, yra lygus mutacijų skaičiui, kokį tokie organizmai kaip mes patyrė nuo to laiko, kai priminė iešmučius – itin mažus, į žuvis panašius organizmus, kurie buvo visų stuburinių gyvūnų pradžia.

– Kokius dar virusus, be Ebolos, teko tyrinėti ir kurie iš jų pasirodė įdomiausi?

– Aš turiu vieną įdomiausią virusų grupę – tai neigiamos vienagrandės RNR virusai. Tarp jų yra daug ganėtinai gerai žinomų atstovų, pavyzdžiui, gripo virusai, Ebola, pasiutligė, kai kurios augalų ligos, nemažai vabzdžių virusų. Man patinka visa jų grupė, nes jų genomus palyginti paprasta analizuoti, priešingai negu SARS-CoV-2 koronavirusą, kuris turi teigiamą vienagrandę RNR.

Iš jų savo mėgstamiausiais turbūt laikyčiau visą gripo virusų grupę. Jų genomas yra ganėtinai keistas, jie, panašiai kaip ir mes, turi chromosomas, kurios gripo atveju sudarytos iš 8 RNR segmentų, koduojančių mažiausiai po vieną geną. Visi individualūs segmentai yra fiziškai nesusiję. Jeigu du skirtingi virusai užkrečia tą pačią ląstelę, tie segmentai gali susimaišyti ir gaunamas visiškai naujas genominis žvaigždynas. Tad gripo pandemijos kyla dėl to, kad turime žmogaus gripo virusą, kuris yra labai gerai prisitaikęs plisti tarp mūsų ir dažniausiai iš paukščių gripo virusų įgauna naujų paviršiaus baltymų. Kadangi staiga turime virusą, kuris labai gerai plinta tarp žmonių dėl vienų segmentų ir visiškai naujai atrodo žmonių imuninei sistemai dėl naujo paviršiaus, automatiškai tai yra kaip visiškai naujas virusas, todėl ir kyla pandemijos.

Kaip tik šiuo metu dirbu su labai tolimai giminingais vabzdžių virusais ir pats nesitikėdamas atradau labai įdomių dalykų. Dar yra tekę dirbti su Zika virusu, esu padėjęs amerikiečiams kolegoms analizuoti duomenis, dirbau su MERS koronavirusu. Gal kai kas atsimena, kad 2012 metais buvo kilęs susirūpinimas būtent dėl tos pačios priežasties, dėl kurios dabar kalbame apie SARS pandemiją, nes tai buvo koronavirusas, sukėlęs labai didelį mirtingumą.

– Kaip tyrinėjami virusai? Kaip jie atrandami ir koks yra tyrimų procesas?

– Virusų tyrimus galima išskirti į dvi dabar plačiau paplitusias pakraipas. Tai yra virusologija, kai turi izoliuotą virusą ir gali tirti įvairius jo gyvybės ciklo aspektus. Pavyzdžiui, kaip jis pakliūna į ląsteles, kaip dauginasi, koks galėtų būti mutacijų efektas. Virusologija domisi paties viruso funkcionavimu.

Kita dalis yra sekų tyrimai. Dažniausiai tai daroma iš evoliucinės biologijos pusės, tai yra kai mes nuskaitome viruso genetinę medžiagą. Kadangi virusų genomai yra itin maži, tai nekainuoja tiek daug, kiek žmogaus genomo nuskaitymas, analizė šiek tiek supaprastėja. Kai turime didelį skaičių sekų, naudojame statistinius metodus, priklausomai nuo klausimo, pavyzdžiui, pasižiūrėti, kaip yra susiję visi virusai, giminingi gripui. Taip galime žiūrėti, kur filogenetiniame medyje atsiranda naujų bruožų. Pavyzdžiui, iš gripo virusų, kuriuos dabar žinome, keturi infekuoja žinduolius. Tai yra A, B, C ir D gripas. Žmonėse žinome apie A, B ir C, o D buvo atrastas neseniai.

Sudarę visų šių virusų medį matome, kad C ir D virusai yra artimiausi vienas kitam giminaičiai, taip pat A ir B, kurie turi kažkokį bendrą protėvį. Mes labai akivaizdžiai matome, kad evoliucionuojant A ir B gripo virusų protėviui buvo įgytas naujas segmentas – atsirado naujas genas viruso genome. Automatiškai pakito kitas A ir B gripo protėvio segmentas. Iš platesnės perspektyvos tokio tipo tyrimai gali būti daromi.

Kiti tyrimai atliekami labiau iš genominės epidemiologijos pusės. Būtent tokie tyrimai daromi su Ebolos virusu, kai mes nestebime plataus masto pakitimų tarp įvairių viruso rūšių, bet stebime vientisą virusų populiaciją. Dažniausiai mes norime sužinoti, kokių yra virusų tarp kažkokių populiacijų. Darydami panašų tyrimą su MERS koronavirusu stebėjome, kaip virusas keliauja tarp žmonių ir kupranugarių, kurie yra viruso rezervuaras. Su SARS koronavirusu būtų galima stebėti viruso sklidimą tarp skirtingų šalių.

Kaip atrandami virusai? Iš tikrųjų tokie tyrimai yra labai vangiai finansuojami, nes, šiaip ar taip, tai yra loterija. Negali prieš eidamas pažiūrėti, kas kur yra, ar pasakyti, ką atrasi. Tokiais atvejais kaip SARS, manau, pamatysime kažkokį šuolį naujų virusų atradimų tyrimuose, bet įtariu, kad tai truks labai trumpai, nes žmonės po truputį pamiršta, kad pandemijos kyla nuolat. Tai visuomet atrodo kaip tolimas ir mažai tikėtinas dalykas, todėl ta milžiniška kaina nepadarius reikiamų tyrimų yra sumenkinama.

Tarkime, nusprendžiame taikytis į labiausiai tikėtinus virusų šeimininkus, kurie gali užkrėsti žmones. Pavyzdžiui, šikšnosparniai yra akivaizdžiausias variantas. Mes turbūt eitume į kokią nors olą ir galėtume pasirinkti: arba galime nuskaityti visą genetinę medžiagą, kuri yra šikšnosparnių išmatose, arba, jeigu turime leidimą, gaudyti gyvus šikšnosparnius ir daryti visos šikšnosparnyje randamos genetinės medžiagos sekoskaitą. Kažkokia dalis, jeigu gyvūnas užsikrėtęs, bus virusai. Kai turime seką, turime milžiniškas duomenų bazes, kur sukeliamos visos virusų sekos. Tuomet mes galime palyginti, kurie yra artimiausi, atpažįstami giminaičiai, ir viską dėti į platesnio masto filogenetinį medį, kur jau galėtume pamatyti, kuo šie virusai susiję su kitais.

– Ar svarbu atrasti naujus virusus, net jeigu jie niekam nekelia potencialios grėsmės?

– Man atrodo, čia kyla filosofinis klausimas, kaip vertiname informacijos svarbą. Pavyzdžiui, buvo vienas atradimas Kinijoje, kai buvo renkamos erkės, sekvenuojami jų turimi virusai. Tuomet buvo atrastas labai neįprastas virusas, galbūt giminingas tokiems kaip Zika ar geltonoji karštinė, erkinis encefalitas, bet irgi iš naujo, panašiai kaip gripas, atradęs segmentuotą genomą – padalinęs savo vientisą genomą į keturias dalis, jei neklystu. Išeina labai įdomi publikacija iš evoliucinės pusės – žiūrėkit, tokie dalykai vyksta ir kitose virusų grupėse. Tik po kelerių metų Kinijoje atsirado vienas pacientas, kuris sirgo neaiškia liga. Buvo atliktas sekoskaitos tyrimas ir paaiškėjo, kad būtent tas virusas sukėlė tą infekciją. Be to ankstesnio tyrimo taip pat būtų galima ką nors iš naujo atrasti, tokį virusą ir tokią genomo organizaciją, bet tai suteikia daugiau konteksto. Galbūt nežinome, iš kur pacientas užsikrėtė, bet jis turi tokį naują virusą. O su pirminiu tyrimu vis tiek galėtume pasakyti, kad žmogus greičiausiai užsikrėtė nuo erkės.

Egzistuoja labai svarbus akademinis argumentas, kodėl naujų virusų tyrimai turėtų tęstis, – vien tam, kad mes žinotume, kas yra pasaulyje, kuriame gyvename. Iš kitos pusės, mes niekuomet negalime žinoti, kas bus naudinga ateityje.

– Jeigu žmogus susirgo, bet nežino kuo, ar gali būti taip, kad paprasčiausiai tarp žmonių plinta nauji nežinomi virusai? Tarkime, žmonės peršąla ir ir nesikreipia į gydytojus, neatlieka tyrimų ir ramiai perserga namuose. Ar gali būti taip, kad populiacijoje turime daug nežinomų virusų?

– Manau, tikrai taip. Tą matome beveik kiekvienos pandemijos pradžioje, kad ir su gripo virusais. 2009 metais Meksikoje buvo aptiktas kiaulių gripas, kuris akivaizdžiai iki tol plito mėnesiais nuo to pirmojo šuolio iš kiaulių į žmones. Tas pats su MERS koronavirusu – mūsų rezultatai ganėtinai aiškiai parodė, kad visi tie atvejai, kuriuos matėme 2012 metais ir vėliau, daugiausia Saudo Arabijoje, buvo ledkalnio viršūnė. Ką mes matėme, buvo patys sunkiausi atvejai, žmonės atsidūrė ligoninėje ir pastebėti tik dėl savo sunkios ligos. Oficialiai tuo metu, kai darėme tyrimus, buvo žinoma apie 2 000 MERS koronaviruso atvejų Saudo Arabijoje. Remiantis mūsų skaičiavimais, tie 2 000 atvejų buvo sukelti maždaug 600 viruso šuolių iš kupranugarių į žmones, labai riboto plitimo, todėl ir neturėjome pandemijos.

Panašų atvejį žinome ir su žmogaus imunodeficito virusais (ŽIV), kur nėra tokio dalyko kaip vienas ŽIV. Turime labai dažnus giminingų virusų šuolius iš beždžionių ir žmogbeždžionių, kuriems pasisekė labai įvairiai. Tarkim, turime ŽIV1 grupę M, kuri, jeigu neklystu, yra atsakinga už 90 proc. visų ŽIV infekcijų pasaulyje. Žinome, kad virusas atliko šuolį iš šimpanzių į žmones maždaug 1920-aisiais kažkur Kongo Demokratinėje Respublikoje. Ilgainiui atsidūrė sostinėje Kinšasoje būtent tuo metu, kai vyko labai sparti urbanizacija, padažnėjo tokie dalykai kaip prostitucija, apie 1960-uosius, kai prasidėjo platesnio masto skrydžiai į kitas šalis. Taip gauname mechanizmą, kaip virusas paplinta po visą pasaulį. Lygiai taip pat mes žinome apie vos ne pavienius atvejus, kai žmonės turi imunodeficitą, kuris nėra paveldimas, o atlikus tyrimus paaiškėja, kad jie turi infekciją, labai panašią į randamą gorilose arba šimpanzėse, beždžionėse. Virusas į žmogų dažniausiai patenka skerdimo metu ar apdorojant mėsą, o dėl kažkokių to žmogaus savybių, saugių lytinių santykių ar dar kažko neturėjo progos paplisti.

Tokių pirminių infekcijų, kurios lieka visiškai neaptiktos, man atrodo, kiekvieną dieną atsiranda šimtais ir tūkstančiais. Kol nepradeda efektyviau plisti arba kol mes aktyviai nestebime, jos paprasčiausiai lieka po radaru.

– Vadinasi, tokio masto pandemija, kokią dabar turime, nėra paskutinė? Galime tikėtis daugiau įvairių protrūkių?

– Šimtu procentų. Čia net nėra klausimo, ar bus, ar nebus, tai tik laiko klausimas. Kaip esu sakęs anksčiau, būtų ganėtinai patogu, jeigu ateinanti pandemija, greičiausiai gripo, kiltų gana negreit, kad mes jau būtume atsigavę po šios, bet kad nebūtume pamiršę visų pamokų. Po 2009 metų kiaulių gripo pandemijos kilus šiai pandemijai buvo labai aišku, kad niekas neatsimena, kad tokia buvo. Tą kartą mes buvome paprasčiausiai išgelbėti to, kad kiaulių gripo pandemija nepareikalavo tiek gyvybių, nors pandemijos gale maždaug trečdalis visų žmonių buvo užsikrėtę.

Pandemijų reikia laukti, bet ne šiaip spoksant, o aktyviai žiūrint, kas galėtų kilti. Vienas svarbiausių dalykų, kurį galbūt reikia dažniau daryti, – paprasčiausiai tokius protrūkius stebėti šalyse, kur didžiausia tikimybė įvykti tiems šuoliams tarp gyvūnų ir žmonių. Lietuva tikriausiai nėra karštoji zona, nėra labai daug, pavyzdžiui, kiaulių ar per daug aktyviai nekontaktuojame su jomis. Bet vis tiek tokiems dalykams turi būti ruošiamasi, turi būti adekvatus rizikos vertinimas. Nes jeigu turime mažą tikimybę, kad įvyks kažkas absoliučiai katastrofiško, vis tiek reikėtų finansiškai viską atseikėti taip, kad būtų proporcingai pasiruošta.

– Kaip apibrėžiami virusai? Dažniausiai girdime teiginį, kad virusai nėra gyvybės forma. Kokią jie vietą užima pasaulyje? Gyvybė tai ar ne?

– Man atrodo, pats gyvybės apibrėžimas labai daug pasako apie žmones, – mes norime viską klasifikuoti. Realiai egzistuoja labai graduotas spektras tarp to, ką laikytume gyvu ir ko nelaikytume. Tarkime, patys paprasčiausi organizmai, kurie gali save replikuoti, būtų viroidai – pačios RNR grandinės, kurias dėl to, kaip jos išsilanksto, labai sėkmingai gali kopijuoti augalo baltymai. Toks dalykas plinta todėl, kad jis sėkmingai tvirtinasi prie baltymo ir gali būti nukopijuotas.

Tada po truputį pereiname prie virusų. Į viruso apibrėžimą minimaliai reikėtų įtraukti tai, kad jie yra sudaryti bent iš vieno geno. Ir tas genas turėtų turėti galimybę save kopijuoti. Mes esame aptikę tokių virusų vabzdžiuose.

Judėdami šiek tiek toliau, turime DNR virusus, kurie turi didesnius genomus nei mažiausių bakterijų, kurie greičiausiai pasiskolinę nemažai genų iš savo šeimininkų. Jie po truputį laužo tipinį viruso apibrėžimą, nes gali apdoroti nemažai savo genetinės informacijos, tai yra jie turi nuosavą mašineriją ir ja naudojasi plisdami.

Galima toliau judėti link tokių bakterijų, kurios yra evoliucionavusios parazituoti ląstelių viduje. Jos irgi praranda daug savo genetinės aparatūros genetinei informacijai apdoroti, todėl tarsi irgi tampa virusais, nes jie negali egzistuoti ne ląstelės viduje.

Dar vienas dalykas, apie kurį visuomenėje nėra plačiai žinoma, – mobilieji genetiniai elementai. Dažniausiai jie yra kilę iš retrovirusų. Galima sakyti, tai labai labai tolimi ŽIV giminaičiai, galintys integruotis į mūsų genomą. Jeigu infekcijos metu tas virusas infekuoja mūsų lytines ląsteles, mūsų genomas, kurį perduodame kitai kartai, automatiškai turi integruotą virusą. Tarkime, toks dalykas stebimas koalose Australijoje, kur egzistuoja tarsi dvi viruso kopijos. Viena skrajoja laisvai tarp visų koalų, kita yra paveldima. Dažniausiai tokios infekcijos evoliucijos ganėtinai greitai užgesinamos, nes yra labai žalingos. Tokie genetiniai elementai vadinami mobiliaisiais todėl, kad gali save iškirpti ir integruotis į kitą genomo dalį. Būtent ŽIV giminaičiai sudaro 5–8 proc. mūsų genomo.

Kaip aš apibrėžčiau gyvybę? Tai paprasčiausiai bet kas, kas gali save kopijuoti su klaidomis ir dėl to evoliucionuoja. Toks apibrėžimas lieka ganėtinai laisvas, tokiu būdu jis įtrauktų virusus ir neįtrauktų viroidų, nes jie savęs negali dauginti.

– Jeigu kalbame apie virusus ir jų įvairovę – kiek galėtų būti virusų ir jų rūšių? Kiek, pavyzdžiui, dabar yra suskaičiuota ir kiek dar galėtų būti?

– Į šį klausimą sudėtinga atsakyti. Iš virusų, kurie infekuoja žmones, šiuo metu žinomi tūkstančiai, o cirkuliuojančių gamtoje greičiausiai yra milijonai, milijardai. Galinčių užkrėsti žmones – greičiausiai dar keli tūkstančiai. Sunku pasakyti. Žinome tik tiek, kad tai, ką mes matome dabar, yra neišsemiamas šulinys.

– Ar visi virusai kelia grėsmę sveikatai? Ar yra tokių, kurie žmogui suteikia naudos?

– Galbūt apie grynai naudingus virusus žinome labiau iš vabzdžių pusės. Jeigu neklystu, yra tokios parazitinės vapsvos, kurios savo kiaušinius deda kitų vabzdžių viduje. Tos vapsvos pasitelkia vieną savo virusą tam, kad nuslopintų to vikšro imuninę sistemą. Tai toks ganėtinai naudingas virusas. Neseniai pasirodė tyrimai, kad tas virusas taip pat gali būti integruotas į vapsvų genomą.

Tarp žmonių turime bent keletą virusų, kurie lyg ir nesukelia jokių simptomų. Vienas iš jų, kaip manoma, galbūt net turi naudos, nes kažkokiu specifiniu būdu nuslopina žmogaus imuninę sistemą. Viruso infekcijos metu mūsų simptomai nėra kažkas, ką sukelia virusas, tai yra mūsų imuninės sistemos reakcija. Labai grubiai sakant, visa ligos žala 50 proc. yra nuo viruso, 50 proc. – nuo mūsų imuninės sistemos. Tas virusas anglų kalba vadinamas GB virusu C. Iš pradžių jis buvo susietas su hepatitu, tik vėliau buvo pastebėta, kad jokių sąsajų su tuo nėra. Jeigu neklystu, atrastos koreliacijos, kad sergant Ebola iš ganėtinai mažo atvejų skaičiaus, kur yra ir Ebolos, ir GB viruso C infekcija, išgyvenimo šansai padidėja užsikrėtus abiem virusais.

Iš kitų virusų, kurie irgi nesukelia žmonėms jokios akivaizdžios ligos, galima paminėti anelo virusus. Jie taip pat buvo neseniai atrasti dėl to, kad nesukelia jokių akivaizdžių simptomų. Juos atrado kraujo donoruose, kur, regis, virš 90 proc. žmonių galėtų būti užsikrėtę šiuo virusu. Turbūt vienas keisčiausių atvejų, kuriuos aš žinau, nors nesu įsitikinęs, ar ta infekcija absoliučiai be simptomų, tai Restono Ebolos virusas, kuris buvo atrastas makakose iš Filipinų po to, kai jos buvo nusiųstos į Ameriką dėl virusų tyrimų. Makakos pradėjo masiškai stipti. Esu sutikęs vieną virusologą, kuriam buvo tekę po to tvarkytis. Jis sakė, kad visa laboratorija buvo paskendusi kraujyje. Vėliau paaiškėjo, kad žmonės, kurie tvarkėsi su tomis beždžionėmis, greičiausiai irgi buvo infekuoti tuo virusu. Tai yra Ebolos virusas, giminingas visiems kitiems Ebolos virusams, kurie, mūsų žiniomis, sukelia labai didelį mirtingumą. Vis dėlto atrodo, kad žmonės persirgo be jokių akivaizdžių simptomų.

Taigi, yra daug virusų, kurie gali nesukelti infekcijos ir netgi būti naudingi.

– Bet, pavyzdžiui, vieni koronavirusai sukelia paprastą peršalimą, kiti, kaip SARS-CoV-2, sunkiai susargdina žmones ir turi palyginti nemažą mirtingumą. Kodėl lyg ir panašūs virusai sukelia tokias skirtingas žmonių reakcijas? Kodėl nuo vienų virusų kyla tik sloga, o nuo kitų miršta tūkstančiai?

– Vienas iš dalykų, apie kuriuos žmonės dažnai nepagalvoja, – kad SARS-CoV-2 virusas yra absoliučiai naujas visai žmonių imuninei sistemai. Nes su gripo virusu, šiaip ar taip, egzistuoja ekvilibriumas. Visi žmonės anksčiau ar vėliau yra persirgę gripo virusu, vadinasi, populiacijos lygiu egzistuoja kažkoks imunitetas, kur vienu ar kitu metu izoliuotas gripo virusas negali užkrėsti didelio skaičiaus žmonių, nes vieni bus persirgę prieš savaitę, dvi, mėnesį, keletą mėnesių ar keletą metų, o tai stumia virusą keistis. Kai virusas yra pakankamai pasikeitęs, staiga žmonės, kurie sirgo prieš 6–10 metų, vėl gali juo užsikrėsti. Būtent todėl, kad yra netolygus imunitetas visoje populiacijoje. Gripo virusai paprasčiausiai negali vienu metu užkrėsti visų.

Kai atsiranda nauja infekcija, mes visi esame, kaip imunologijoje sakoma, naivūs – mus visus dėl prieš tai neegzistavusio imuniteto gali užkrėsti virusas. Todėl automatiškai atsiranda plataus masto užsikrėtimų. Nuo didelio skaičiaus imdami mažą procentą vis tiek galų gale galime gauti didelį skaičių mirčių.

Su kitais endeminiais žmonių koronavirusais, mano spėjimu, yra taip, kad kai tie virusai pirmi pasirodė, buvo lygiai tas pats. Buvo kilusi milžiniška pandemija, tik greičiausiai tai buvo prieš sekoskaitos technologijas, prieš tai, kai turėjome gerų rašytinių šaltinių.

Tai yra mano spėjimas, neparemtas jokiais tyrimais, bet aš įtariu, kad ateityje greičiausiai nebereikės net skiepytis nuo SARS-CoV-2 koronaviruso, nes dabar gyvenantys žmonės bus arba paskiepyti, arba persirgę, naujų užsikrėtimų bus tik tarp vaikų. Manau, ateityje net neapsimokės skiepytis, nes vakcinos kainuoja, o vaikai perserga lengvai. Kai atsidursime ekvilibriume, tos problemos nebus. Bus ta pati našta kaip ir nuo gripo, sezoniškai, tačiau tai negali būti tokio masto našta, kai visi populiacijos nariai imlūs.

– Tikriausiai kiekvienas žmogus, paklaustas pasakytų, kad būtų geriausia, jeigu virusų apskritai nebūtų. Kas nutiktų, jei pasaulyje neturėtume virusų?

– Kaip ir minėjau, daug ko greičiausiai neturėtume. Prarastume labai daug baltymų, turinčių unikalias funkcijas, – kurie atsirado būtent todėl, kad virusai patiria labai keistą evoliucijos spaudimą ir į juos gali greitai atsakyti. Nežinau net kokiu būdu rastume baltymų, kuriais galėtume prisitvirtinti prie motinos placentos, kaip iš viso lytinės ląstelės galėtų susilieti, nes tokios funkcijos pačioje pradžioje reikalingos tik virusams. O tokį dalyką atrasti nepriklausomai daugialąsčiams organizmams, man atrodo, būtų ganėtinai sudėtinga.

Taigi, prarastume ganėtinai nemažai tokių įdomių evoliucijos kuriozų. Be virusų būtų sunkiau, greičiausiai mūsų net nebūtų.

Iš ekologinės pusės virusai taip pat atsakingi už nemažą anglies ciklo dalį vandenynuose – žūstant virusų užkrėstiems mikroorganizmams vandenyno dugną pasiekia daug organinių medžiagų.

– Žmonėms tikriausiai nėra skirtumo, ar juos susargdino virusas, ar bakterija – mikrobas, ir tiek. Skirtumus tarp bakterijų ir virusų daugiau ar mažiau žinome, bet man įdomu, ar jie konkuruoja tarpusavyje. Pavyzdžiui, ar vyksta kova dėl kitų organizmų?

– Dėl organizmų – ne, bet pačios bakterijos susiduria su savo virusinėmis infekcijomis. Žiniasklaidoje dažnai sutinkama bakteriofagų forma – yra toks burbulas, stiebelis ir tokios kaip voro kojos. Čia yra didžiausias bakterijų siaubas, kuris daugelį bakterijų pražudo, bet daugeliui bakterijų suteikia ir labai įdomių savybių. Kai bakterijos ir virusai gali užkrėsti tą patį organizmą, kiek aš žinau, jie tiesiogiai dėl tų pačių išteklių nekonkuruoja. Galbūt netgi atvirkščiai – egzistuoja labai netolygus žmonių imuninės sistemos atsakas į bakterines ir virusines infekcijas. Čia nėra mano sritis, bet, kaip suprantu, yra maždaug dvi šakos – organizmas gali gintis arba nuo bakterijų, arba nuo virusų. Todėl sergant vienu tampa žymiai lengviau užsikrėsti kitu.

Pastebėti du dalykai: ispaniškojo gripo metu didžiausias mirtingumas buvo ne nuo gripo, o nuo antrinių bakterinių infekcijų, kurios po to įsimesdavo į žmonių plaučius, panašiai yra su tymų virusu. Tymų infekcijos apskritai yra absoliutus pragaras dėl to, kad imuninės sistemos atsakas į tymus yra toks stiprus, jog realiai išnaikinamos vos ne visos prieš tai egzistavusios imuninės atminties ląstelės, kurios prisimena prieš tai buvusias infekcijas. Todėl atsiranda tiek antrinių, tiek pakartotinių infekcijų, kuriomis buvo persirgta anksčiau. Bet čia labiau paties tymų viruso ypatybė.

– Kokie Jums žinomi patys pavojingiausi virusai?

– Daug kas mano, kad Ebola yra didžiausias siaubas, nors Lietuvoje galime sutikti patį mirtiniausią virusą – pasiutligę. Išgyvenusių žmonių, kai pasireiškia pirmieji simptomai, pasaulyje yra vienetai. Ir tai su pačiomis ekstremaliausiomis intervencijomis. Pasiutligės virusas yra labai akivaizdus pavyzdys, bet mes jo taip nebijome, nes užsikrėtęs žmogus negali užkrėsti kitų. Panaši situacija yra su kai kuriais ŽIV viruso giminaičiais.

Ebolos virusas taip pat yra ganėtinai mirtinas, Vakarų Afrikos epidemijos metu, kadangi susirgimų skaičius buvo toks didelis, mirtingumas siekė apie 70 proc. Tačiau, kai susirgdavo žmogus iš Vakarų valstybės, buvo evakuojamas, sulaukdavo pačių moderniausių terapijų, mirtingumas automatiškai krisdavo iki 30 proc. Tad Ebola nebūtinai yra tokia mirtina, jeigu turi prieigą prie modernios medicinos.

Tymų virusas. Būtent dėl to, kad tymai yra toks pavojingas virusas ir jį taip lengva sustabdyti skiepais, ir būtent todėl, kad žmonės taip vengia skiepytis šiais laikais. Kai žmonės kalba apie virusų mirtinumą, jų pernešimą, labai dažnai girdžiu mitą, kad kažkokiai naujai infekcijai atsiradus žmonėse ji būtinai žymiai mirtinesnė ir sunkiai perduodama, o laikui bėgant, gerėjant viruso galimybei plisti tarp žmonių mažėja mirtingumas. Jeigu virusas nužudo savo šeimininką, jam blogai, jis negali plisti ir panašiai. Bet iš tikrųjų šie dalykai yra visiškai nesusiję. Iš viruso perspektyvos, jeigu jis gali sėkmingai pereiti į kitą šeimininką, jam nėra jokio skirtumo, kokius simptomus jis sukelia. Vienintelis dalykas, optimizuojamas viruso, yra jo plitimas. Jeigu tai reiškia mažesnį mirtingumą, taip ir įvyks, jeigu didesnį – taip irgi įvyks.

Tymų virusas yra vienas iš pavyzdžių. Su juo mes gyvename maždaug nuo žemdirbystės pradžios, tą žinome, nes tymų virusas yra vienas efektyviausiai plintančių virusų. Jeigu tenka girdėti apie R0 rodiklį – kiek vidutiniškai yra antrinių infekcijų, tai apie SARS galvojame, kad tas rodiklis yra 2–3, tuo tarpu tymuose tas skaičius yra 16. Jis plinta labai efektyviai, nors su šiuo virusu gyvename dešimtis tūkstančių metų. Jo žala, daroma mums, yra absoliučiai nepasikeitusi. Tiek pati ligos eiga sunki, tiek dėl imuniteto sunaikinimo nuo prieš tai persirgtų ligų tai yra labai pavojinga. Labai retais atvejais pasitaiko itin šlykšti komplikacija, kai virusas pakliūna į smegenis ir ten laisvai gali plisti kokius 9 metus. Po tiek metų po truputį atsiranda neurologinių simptomų ir smegenys paprasčiausiai išlydomos. Tokį siaubą sunku įsivaizduoti. Ir tai labai dažnai sutinkamas virusas, kuris egzistuoja tik todėl, kad vengiama skiepytis. Nors jo artimiausią giminaitį jau esame išnaikinę galvijuose.

– Dabar visų akys nukrypusios į koronavirusą, bet ar Lietuvoje turime kokių nors dar virusų, apie kuriuos niekas negalvoja, bet kurie galėtų kelti realią grėsmę žmonių sveikatai?

– Galima paminėti du pavyzdžius. Vienas, kurį atsiminiau šiandien, yra virusas, pirmą kartą atrastas Ispanijoje. Europoje randamas šikšnosparniuose, tai Ebolai giminingas virusas. Atrodo pavojingas, bet grėsmės turbūt nekyla todėl, kad kultūriškai europiečiai su šikšnosparniais nekontaktuoja taip dažnai.

Esu minėjęs Richardui Jonaičiui apie Vakarų Nilo virusą, nešiojamą uodų. Per pastaruosius 10 metų jis sporadiškai aptinkamas Pietų Europoje, Pietų Rusijoje. Jis sukelia į gripą panašius simptomus ir kartkartėmis pasitaiko sunkesnių atvejų, kai atsiranda rimta karštinė. Šylant klimatui uodai, galintys palaikyti šio viruso plitimą, juda labiau į šiaurę, o kartu su jais ateina ir virusas. Šią žiemą kaip tik pasirodė straipsnių apie šio viruso perdavimą Vokietijoje, Nyderlanduose. Labai gali būti, kad šis virusas atkeliaus ir pas mus. Lietuvoje mums kaip ir įprasta, kad yra erkinis encefalitas, kuris taip pat labai pavojingas. Kad jo išvengtume, reikia tiesiog saugotis erkių, tą daryti esame įpratę. Bet saugotis uodų lietuviai yra visiškai nepratę. Žvelgiant iš tos pusės, kyla kažkoks pavojus.

Po to straipsnio su Richardu Jonaičiu daug kam pasirodė, kad vėl keliama panika, bet tai tiesiog dar viena papildoma našta sveikatos apsaugos sistemai, į kurią turi būti atsižvelgta, jeigu norima efektyviai reaguoti į pasitaikančias infekcijas. Kad nebūtų taip, jog ligoninėje atsirado pacientų su virusine infekcija, bet negalime net pagalvoti, kas tai galėtų būti, nes tai nėra erkinis encefalitas.

Skaičius virusų, kuriuos Lietuvoje galima pasigauti, palyginti ribotas, tai nėra absoliuti katastrofa, apie tokius dalykus paprasčiausiai reikėtų žinoti. Galbūt reikėtų paminėti, kad su ŽIV virusu Lietuvoje tvarkomasi ganėtinai prastai. Bijau pameluoti, bet man atrodo, kad Lietuvoje gydymas skiriamas labai kvailai – kol nepasireiškia AIDS simptomai, tol nėra skiriami antivirusiniai vaistai. Tarptautinėje praktikoje tai neįsivaizduojama pozicija. Kitas dalykas – tragiška statistika: ŽIV Lietuvoje daugiausiai atrandama todėl, kad žmogus ateina su tuberkulioze. Tik tada pastebima, kad jis taip pat infekuotas ŽIV. Tokių virusų stebėsena turėtų būti daroma žymiai plačiau ir prospektyviai žvelgiant į ateitį.

– Grįžkime prie koronaviruso, nors klausimas tinka visiems virusams apskritai. Šios pandemijos metu ypač daug kalbama apie tai, kad SARS-CoV-2 buvo tyčia sukurtas virusas. Ar įmanoma dirbtinai laboratorijose sukurti virusus?

– Sukurti virusus yra ganėtinai paprasta. Tai labai dažnai daroma kuriant kai kurias vakcinas. Bet būtent todėl, kad tai yra daroma žmonių, o ne milijonų metų evoliucijos, tokie virusai neturi jokio potencialo toliau užkrėsti kitus žmones, kartais jie neturi galimybės užkrėsti daugiau negu tą pirmąją ląstelę, į kurią patenka.

Jeigu virusai būtų kuriami tokio kvailumo lygiu, mes neturėtume pandemijos, be to, tai būtų labai akivaizdu. Vienas iš sekoskaitos pranašumų yra tai, jog mums nereikia duomenų iš praeities, kad atsakytume į klausimus apie ją. Kai prasideda mutacijos, jos paveldimos visų to viruso palikuonių. Vadinasi, iš dabar turimų duomenų galėtume laisvai atkurti dalykus, kurie įvyko praeityje, net jeigu neturime mėginių iš praeities. Laikui bėgant galbūt daugiau sužinosime apie šio koronaviruso kilmę. Jeigu jis yra kilęs iš šikšnosparnių Kinijoje, anksčiau ar vėliau vis tiek sužinosime. Žmonės pradės ieškoti giminingų virusų, iš to galėsime atsekti, kokios genetinės sekos egzistavo bendrame šių virusų protėvyje.

Turime pakankamai daug precedentų. 1977 metais kilo labai ribota gripo pandemija, ji buvo labai akivaizdžiai sukelta 1950-aisiais izoliuoto gripo viruso. Jis buvo izoliuotas mėginyje, įdėtas į šaldytuvą ir po 27 metų kažkas netyčia jį paleido. Genetiniai duomenys 100 proc. rodo, kad tas virusas neturi 27 metų evoliucijos. Lygiai taip pat, kai bus rasti SARS-CoV-2 koronaviruso giminaičiai, galėsime tokias anomalijas, jei jų yra, atsekti.

Didžiojoje Britanijoje 2007 metais buvo snukio ir nagų ligos virusas, jis plito tarp avių. Taip pat buvo labai greitai išsiaiškinta, kad tie protrūkiai sukelti iš laboratorijos pabėgusio viruso. Turbūt buvo kažkokie neatsakingi veiksmai laboratorijoje. Šiuo metu turime pakankamai daug įrankių, kuriais galime nustatyti, kad įvyko kažkas tokio.

– Tarkime, dabar neturime raupų, bet ar galėtų juos išleisti iš laboratorijos ir ar kiltų tokia pati epidemija, su kokia pasaulis susidūrė anksčiau?

– Taip, tą patį galėtume pasakyti apie visus gripo virusus. Ispaniškasis gripas pas žmones atkeliavo maždaug 1918 metais, 1957 metais tie paviršiaus baltymai, kuriuos turėjo H1N1 – ispaniškasis gripas, – išnyko. 1968 metais kilo dar viena pandemija, sukelta H3N2 viruso, tada išnyko 1957 metais cirkuliavęs H2N2 virusas. 1977 metais, kadangi praėjo maždaug 27 metai, kai žmonės nesirgo H1N1 virusu, tas virusas iš šaldytuvo galėjo sukelti dar vieną protrūkį.

Todėl tai yra labai rimtas nerimas. Gal žmonės atsimins Yoshihiro Kawaoka, kuris po paukščių gripo skandalo pradėjo tyrimus, kai paimi paukščių gripo virusą, juo infekuoji šeškus ir tiesiog leidi virusui plisti. Virusas po truputį adaptuojasi, ima sėkmingiau plisti tarp šeškų ir tuo pat metu stebimas mirtingumas. Tokie eksperimentai yra labai smarkiai kritikuojami tokių žmonių kaip Marc Lipsitch Harvarde, sakančių, kad mes žinome apie daugybę precedentų, kai iš laboratorijos pabėgo vienas ar kitas virusas. Tais atvejais išvengėme rimtesnių problemų ir tos žinios, kurias gausime tokių tyrimų metu, yra nevertos galimos rizikos sukelti naują pandemiją.

– Ar virusai išnyksta? Paminėjau raupų virusą, taip pat žmonės tikisi, kad atsiradus vakcinai nuo koronaviruso šis irgi išnyks.

– Sunaikinti virusą įmanoma tik skiepais arba kai virusas nelauktai gali užkrėsti tik vieną rūšį ir ta rūšis išnyksta. Kitais atvejais visi tie pokalbiai apie visuomenės imunitetą leidžiant žmonėms užsikrėsti yra absoliuti nesąmonė. Man atrodo, kad skiepijimo apimtys visame pasaulyje nulems tai, kad išnaikinti viruso paprasčiausiai nepavyks.

Turėjome labai gerą šansą Kinijoje, kol virusas nebuvo ištrūkęs į Europą. Virusų išnykimas be aktyvios žmonių arba meteorito intervencijos yra neįmanomas. Virusai tiesiog prisitaiko.