Torek, 2. 3. 2021, 15.47
3 leta, 9 mesecev
Šibke točke virusa: zakaj je pomembna zgodba moškega, ki ni mogel zboleti za aidsom
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
5,76
6
Da bi odkrili šibke točke novega koronavirusa, nekateri znanstveniki iščejo ljudi, ki so nenavadno odporni na novi virus.
Znanstveniki s področja medicine mrzlično iščejo načine, kako bi odkrili šibke točke novega koronavirusa. Nekateri od njih so pod drobnogled vzeli tudi ljudi, ki so močno ali popolnoma odporni na novi virus. Pri tem jih med drugim navdihuje zgodba moškega, ki kljub izpostavljenosti ni mogel zboleti za virusom HIV. To mu je uspelo zaradi izjemno redke genske mutacije, ki se pojavi pri zgolj enem odstotku populacije. Prav genske mutacije pa pomembno vplivajo na to, da nekateri mladi in popolnoma zdravi ljudje resno zbolijo za novim koronavirusom.
Znanstvenike in raziskovalce, ki poskušajo najti ljudi, ki so nenavadno odporni proti bolezni covid-19, je navdihnila predvsem zgodba Stephena Crohna, ki je v 66. letu starosti umrl leta 2013. Crohn je v svoji mladosti lahko le nemočno gledal, kako so njegovi znanci in prijatelji umirali za boleznijo, ki takrat še ni imela imena. Ko je Crohnov partner, telovadec Jerry Green leta 1978 zbolel za boleznijo, ki je danes znana kot aids, je Crohn domneval, da njega čaka enaka usoda, poroča BBC.
Vendar pa je Crohn za razliko od Greena, ki je zaradi aidsa oslepel in močno shujšal, ostal popolnoma zdrav. Medtem ko je za aidsom v naslednjih desetih letih umrlo na ducate njegovih prijateljev, omenjena bolezen Crohnu ni prišla do živega. Leta 1996 je nato imunolog Bill Paxton, ki je takrat delal v newyorškem raziskovalnem centru za aids, odkril, zakaj se nekateri ljudje ne okužijo z virusom HIV. Ko je poskušal Crohnove levkocite okužiti z virusom HIV, mu to namreč ni uspelo.
Paxton je odkril, da je imel Crohn posebno gensko mutacijo, ki se pojavi samo pri enem odstotku populacije. Slednja prepreči virusu HIV, da se sprime s površino levkocitov. Na podlagi njegovega odkritja so znanstveniki razvili zdravilo maraviroc, ki je spremenilo zdravljenje okužb z virusom HIV tako, da je posnemalo učinek prej omenjene mutacije. To zdravilo se je kasneje izkazalo kot izjemno pomembno pri nadzoru razvoja virusa pri ljudeh, pri katerih so potrdili okužbo s HIV-om.
Navdihuje jih zgodba moškega, ki ni mogel zboleti za aidsom
Zgodba Stephena Crohna je zaradi pandemije covid-19 aktualna tudi danes. Znanstveniki s področja medicine namreč poskušajo najti ljudi, ki so podobno kot Crohn na virus HIV nenavadno odporni na covid-19. Genetik Jason Bobe z medicinske šole Icahn v New Yorku je večino svojega dela v zadnjih desetih letih posvetil preučevanju ljudi z nenavadno odpornostjo na različne bolezni. Ko se je svet znašel v primežu prvega vala covid-19, se je tako začel spraševati, ali na svetu obstajajo ljudje, ki se z novim virusom ne morejo okužiti.
"Takoj sem pomislil na Stephena Crohna in na to, da bi nekdo moral poiskati te izstopajoče posameznike, ko gre za bolezen covid-19," je za BBC dejal Bobe. Odločil se je, da bo poskušal najti celotne družine, pri katerih je več generacij zbolelo za resno obliko bolezni covid-19, vsaj eden od družinskih članov pa je bil asimptomatičen. "Če imate na kupu celo družino, potem je veliko lažje razumeti, kateri genski dejavniki so v igri, in identificirati tiste, ki se skrivajo za odpornostjo," pojasnjuje Bobe.
Znanstveniki se trudijo, da bi odkrili posameznike, ki so močno odporni na novi koronavirus.
V primeru pandemije virusa HIV bi iskanje oziroma identificiranje takšnih družin trajalo več let ali celo desetletja, s pomočjo sodobne tehnologije pa to danes v primeru pandemije bolezni covid-19 ni težko. Bobe od lanskega junija tako tesno sodeluje s koordinatorji skupin na Facebooku, ki so namenjene bolnikom z boleznijo covid-19 in njihovim sorodnikom, ter poskuša identificirati prej omenjene družine. Zasnoval je tudi spletno platformo, kjer lahko vsak, ki je covid-19 prebolel brez simptomov, izpolni anketo, na podlagi katere se nato določi, ali je primeren za sodelovanje v znanstveni študiji.
Bobe upa, da bo v prihajajočih mesecih lahko razvrstil genome ljudi, ki kažejo znake odpornosti proti bolezni covid-19, da bi tako ugotovil, ali obstajajo kakršnekoli skupne mutacije, s pomočjo katerih se je mogoče izogniti virusu. Če te dejansko obstajajo, bi to lahko zagotovilo pomembno podlago za razvoj protivirusnih zdravil, ki bi ljudi zaščitile pred boleznijo covid-19 in preprečile nadaljnje izbruhe virusa.
Močna odpornost na novi koronavirus morda ni redkost
Nekaj namigov glede tega sicer že obstaja. Raziskovalci so že identificirali povezavo med krvno skupino 0 in Rh negativnimi krvnimi skupinami ter nižjim tveganjem za resen potek bolezni. Kot predvidevajo, imajo ljudje z določenimi krvnimi skupinam v svojem telesu že protitelesa, ki so sposobna prepoznati nekatere vidike virusa, a natančna narava te povezave ostaja nejasna. Za razliko od Boba je direktorici raziskovalnega centra za človeški genom na univerzi v Sao Paolu Mayani Zatz uspel še korak dlje.
Zatzova je identificirala sto parov, pri katerih je eden od partnerjev zbolel za boleznijo covid-19, drugi partner pa se ni okužil. Njena ekipa zdaj preučuje omenjene primere, da bi našla znake genske odpornosti. "Poskušamo najti ljudi, ki so bili močno izpostavljeni virusu in niso zboleli za covid-19, njihov krvni serum pa ostaja negativen in brez protiteles. Odkrili smo, da so ti primeri očitno relativno pogosti. Prejeli smo okoli tisoč elektronskih sporoči ljudi, ki trdijo, da so v takšni situaciji," pojasnjuje Zatzova.
Znanstveniki domnevajo, da močna odpornost na novi koronavirus v populaciji morda sploh ni redkost.
Brazilska znanstvenica prav tako analizira genome 12 stoletnikov, ki so po okužbi z novim virusom občutili zgolj blage simptome, vključno s 114 let staro žensko iz brazilskega mesta Recife, ki je ena od najstarejših oseb na svetu, ki je prebolela covid-19. Če velja, da so zaradi novega virusa ogrožene predvsem starejše generacije, pa lahko prav starejši ljudje, ki so občutno odporni na covid-19, ponudijo zelo oprijemljive namige glede tega, kako bi najbolj ranljive skupine v prihodnosti lahko obvarovali pred virusom.
Da bi odkrili, zakaj je novi koronavirus lahko tako smrtonosen, pa drugi znanstveniki iščejo tudi posameznike, ki so bolj oziroma močno podvrženi tveganju za resen potek bolezni covid-19. Lani poleti je genetičarka Qiang Zhang z newyorške univerze Rockefeller prišla na zobozdravniški pregled, ko jo je njen zobozdravnik vprašal: "Kako je mogoče, da nekateri ljudje s covid-19 končajo na intenzivni negi, medtem ko je moja sestra zbolela in ni niti vedela, da je bila pozitivna?"
Genske mutacije lahko oslabijo obrambni mehanizem telesa
Kot genetičarka je Zhangova dobra izbira za tak odgovor. Na omenjeni univerzi so znanstveniki v zadnjih 20 letih preučevali človeški genom, da bi dobili namige glede tega, zakaj nekateri ljudje nepričakovano in resno zbolijo, če se okužijo s povsem običajnimi virusi, na primer s herpesom ali gripo. "Pri vsaki nalezljivi bolezni, ki smo jo vzeli pod drobnogled, lahko najdete posameznike, ki so zelo resno zboleli, ker imajo genske mutacije, ki jih naredijo bolj občutljive," poudarja Zhangova.
Ko se je začela epidemija bolezni covid-19, je kmalu postalo jasno, da so starejši ljudje, sploh tisti z zdravstvenimi težavami, zaradi covid-19 najbolj ogroženi. Toda znanstvenike z univerze Rockefeller bolj zanimajo neobičajni primeri, denimo primer zdrave 30-letnice, ki je zaradi okužbe potrebovala bolnišnično oskrbo z ventilatorjem. Aprila lani so tako začeli z mednarodnim projektom, v okviru katerega poskušajo identificirati podobne primere. Ko se je projekt začel, je Zhangova v glavi že imela svojo teorijo.
Na to, da obrambni mehanizem telesa proti virusu ne deluje, lahko včasih vpliva ena sama genska napaka.
V 60. letih prejšnjega stoletja so znanstveniki odkrili, da je v človeških celicah vgrajen alarmni sistem, ki opozori preostanek telesa, ko ga napade nov virus. "Ko virus vstopi v celico, okužena celica proizvede proteine, ki se imenuje interferoni tipa ena, ki jih nato spusti v telo. Vse celice v bližini prejmejo ta signal, tako da vso pozornost namenijo pripravi na boj proti virusu. Če je okužba resna, celice proizvedejo dovolj interferona tipa ena, da bo ta šel v krvni obtok, tako da celotno telo ve, da je napadeno," pravi Zhangova.
Na to, da omenjeni obrambni mehanizem telesa ne deluje kot običajno, lahko včasih vpliva ena sama genska napaka. Leta 2015 so na prej omenjeni univerzi identificirali mutacije pri mladih in zdravih ljudeh, ki so zaradi gripe hudo zboleli za pljučnico. Prav zaradi mutacij je bil odziv celic z interferonom neobstoječ. "V tem primeru se virus lahko razširi in se veliko hitreje razmnoži po telesu," razlaga Zhangova.
Zakaj se organizem ne more braniti pred okužbo?
Očitno je, da genske mutacije igrajo tudi pomembno vlogo pri ljudeh, ki so zelo občutljivi na bolezen covid-19. V študiji iz lanskega septembra so raziskovalci primerjali 987 izstopajočih posameznikov v dveh skupinah. V eni skupini so bili asimptomatski bolniki, ki so torej odporni na bolezen covid-19, v drugi skupini pa bolniki s covid-19, ki so bili mlajši ali starejši od 50 let in brez pridruženih bolezni ter so po okužbi razvili resno obliko pljučnice. Okoli 3,5 odstotka ljudi v drugi skupini je imelo gensko mutacijo, zaradi katere njihove celice niso zmogle razviti obrambnega odziva.
Pri desetih odstotkih so odkrili, da imajo v krvi protitelesa, znana kot avtoantitelesa, ki se sprimejo z interferoni in jih tako odstranijo iz krvnega obtoka, preden signal o napadu virusa doseže preostanek telesa. Po besedah imunologa Ignacia Sanza z ameriške univerze Emory to potrjuje tudi druga znanstvena odkritja, ki kažejo, da avtoantitelesa igrajo ključno vlogo pri resnih potekih covid-19, saj človeškemu organizmu onemogočijo možnost, da se brani pred virusi.
Zhangova pojasnjuje, da vsakega, ki ima gensko mutacijo, ki ovira odziv interferona, lahko zdravijo z interferoni tipa ena v zgodnji fazi okužbe: "Odkar delamo študijo, smo že imeli tri bolnike v Parizu, ki so imeli te genske mutacije. Po pozitivnem testu na covid-19 so prejeli injekcijo interferona in vsi trije so se počutili zelo dobro. Nihče ni resno zbolel." Na univerzi po njenih besedah sodelujejo tudi s krvnimi bankami po svetu, da bi identificirali pravo prisotnost avtoantiteles. Če obstaja znaten odstotek slednjih, bi s pomočjo testov lahko našli ljudi, ki so nevede veliko bolj ogroženi zaradi virusa.
A kaj ko avtoantitelesa in mutacije, ki blokirajo interferon, očitno pridejo v poštev le pri 14 odstotkih bolj občutljivih bolnikov iz omenjene skupine. Za preostalih 86 odstotkov genetiki verjamejo, da je njihova ranljivost posledica spleta genskih interakcij. Da bi izvedeli, zakaj novi virus lahko močno prizadene popolnoma zdrave ljudi, znanstveniki nadaljujejo z raziskavami. Čeprav bodo odgovori verjetno prišli prepozno, da bi lahko spremenili potek trenutne pandemije, pa bodo zelo pomembni za prihodnost. Novi virusi, ki jih še ne poznamo, se bodo namreč iz narave še naprej širili v človeško okolje, takrat pa bo pomembno, da bo človeštvo razvilo nove načine, da se upre novi nevarnosti, poroča BBC.
6